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Inicio de operaciones del Observatorio Vera Rubin devela, en pocas horas, lugares desconocidos de nuestro Universo

Las imágenes del “First light” del Observatorio Vera Rubin, publicadas este 23 de junio, marcan el comienzo de una película cósmica en 4D. A lo largo de los próximos 10 años de operación, se podrá estudiar las propiedades de la materia espacialmente, y, en diferentes tiempos. “Hoy apreciamos no solo la gran riqueza de galaxias sino, también, quedamos maravillados antes un efecto revolucionario: en solo 10 horas ya se detectaron más de 2.100 asteroides, ampliando considerablemente el conocimiento del Sistema Solar. Además, estas observaciones inauguran una era en el estudio de materia y energía oscuras”, explica Patricia Tissera, académica del Instituto de Astrofísica.

Una de las primeras imágenes es una composición de 678 exposiciones tomadas durante sólo siete horas, que capturan la Nebulosa Trífida y la Nebulosa de la Laguna,

ambas a varios miles de años luz de la Tierra, brillando en tonos rosas intensos contra fondos de color rojo anaranjado. Crédito: Observatorio Vera C. Rubin NSF-DOE

El Observatorio Vera Rubin se ubica en el Cerro Pachón, en un entorno seco y con cielos limpios,  en la Región de Coquimbo. Este se caracteriza por tener un telescopio de 8,4 metros, con la cámara digital más grande que existe en el mundo, capaz de captar datos que son procesados con equipos de alta potencia. En su primera prueba de observación, la comunidad científica internacional, reunida en diferentes eventos, quedó perpleja con el potencial que se abre a partir de estas innovadoras imágenes.

¿Cómo se diferencian estas imágenes de las obtenidas en otros observatorios?

Estas primeras imágenes mostraron un campo amplio que incluye millones de galaxias, con un detalle asombroso, y también, permitió la detección de objetos variables.

A diferencia de otros observatorios, estas imágenes se distinguen por:

• Campo ultra amplio: Este captura grandes regiones del cielo en una sola toma. Además, barrerá el cielo completo cada casi tres días. Esto es posible por sus dimensiones (1,65 m x 3 m. de largo).
• Resolución altísima, con su cámara de 3200 mega píxeles: Se puede cuantificar considerando que su resolución es 67 veces más que la cámara de un iPhone 16 Pro y se necesitarían 400 pantallas de televisión Ultra HD para mostrar una sola imagen.
• Alta frecuencia temporal: permite la re-observación cada 3 a 4 noches de una misma área, lo que permite rastrear objetos variables o móviles. Esto puede ser aplicado al seguimiento de asteroides, por ejemplo. El resto de los estudios espaciales y terrestres combinados suelen detectar unos 20 000 asteroides al año. Mientras que en sus primeras horas de operación se lograron descubrir 2.104 asteroides nunca antes vistos en el sistema solar.

“Rubin producirá aproximadamente 20 terabytes de datos por noche, además de una base de datos de catálogos adicional de 15 petabytes. En diez años, el procesamiento de datos de Rubin producirá unos 500 petabytes, y el conjunto de datos final contendrá miles de millones de objetos con billones de mediciones. Gracias a la publicación periódica de datos, los científicos podrán realizar sus propias investigaciones sobre los datos de Rubin a distancia, lo que permitirá acelerar innumerables descubrimientos sobre nuestro Universo posibilitando los avances de la ciencia de formas que aún no podemos predecir”,  afirma el Observatorio en su comunicado.

  Crédito: Samuel Hevia

En este contexto, el Instituto de Astrofísica realizó su propia  “Fiesta first look” en la que participaron profesores, estudiantes y post doctorados. En la instancia se comentaron las primeras imágenes y se  discutieron estrategias para utilizar el potencial de los nuevos datos que pronto estarán disponibles para la comunidad científica internacional para impulsar la exploración científica.

“Las investigaciones del Instituto de Astrofísica cubren un amplio rango de temas, muchos de ellos se superponen con los objetivos científicos del Vera Rubin. Nuestros estudiantes tendrán acceso a datos de punta y a la plataforma del Rubin Science Platform, lo que permitirá la generación de nuevas líneas de tesis y trabajos de investigación para potenciales post doctorandos. Además, el Instituto de Astrofísica podrá explotar el acceso a los datos ofrecidos por Rubin, lo que potenciará la infraestructura computacional y  la ciencia de datos. Por último, esta es, también,  una oportunidad para generar nuevas colaboraciones interdisciplinarias”, reflexiona Patricia Tissera.

Los objetivos del Observatorio Vera Rubin

El Observatorio Rubin es un programa conjunto de el NOIRLab de la  Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía, ambas de Estados Unidos, quienes lo operarán cooperativamente. El NOIRLab está gestionado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA).

Su cámara digital es de alta reflectividad y está conformada por tres espejos. La luz entra al telescopio desde el cielo e incide en un espejo primario ( de 8,4 m de diámetro), se refleja en el espejo secundario ( de 3,4 m de diámetro de diámetro) y regresa a un tercer espejo (4,8 m de diámetro) antes de entrar al sensor en la cámara, captando grandes cantidades de luz.

Desde el observatorio afirman que el alcance máximo de la mayoría de los datos es de unos 163.000 años luz, pero utilizando Vera Rubin, los científicos podrían ver hasta 1,2 millones de años luz.

El sondeo del cielo se realizará en torno a cuatro objetivos:

• El mapeo de los cambios en el cielo o en objetos transitorios.
• La formación de la Vía Láctea.
• El mapeo del Sistema Solar, para detectar cambios y alertar a la comunidad científica.
• La comprensión de la materia oscura y la formación del Universo.

¿Quién fue Vera Rubin?

La astrónoma estadunidense vivió entre1928 y 2016. Ella se convirtió en la única especialista en Astronomía que se graduó de la prestigiosa universidad femenina Vassar en 1948. Después de eso, se le negó la matrícula en el programa de postgrado en Universidad de Princeton, por ser mujer. Cuando se derogó esta norma, en 1975, ingresó a la Universidad de Cornell, donde estudió Física. Luego, se trasladó a la Universidad de Georgetown, donde obtuvo su doctorado en 1954.

Como investigadora, junto al científico Kent Ford, estudiaron más de 60 galaxias y descubrieron que las estrellas de los bordes exteriores se movían con la misma rapidez que las del centro, algo que no obedecía a las leyes de la Física. Para conciliar sus observaciones con la ley de la gravedad, los científicos propusieron que había materia que no podemos ver y la llamaron materia oscura.

"Nunca hemos sido capaces de ver directamente una de estas partículas de materia oscura, a pesar de que constituyen más del 80% de toda la materia del Universo. Lo que sí podemos ver —continúa— es el efecto gravitatorio que tiene la materia oscura sobre las galaxias y su distribución en el Universo. En este sentido, el observatorio tendrá como una de sus tareas catalogar más de 10 mil millones de galaxias para entender cuántas hay de un determinado tamaño.Si vemos un montón de galaxias pequeñas, eso apoyaría nuestra hipótesis actual más probable sobre las propiedades de la materia oscura", explican desde el Observatorio.

“Vera Rubin fue pionera al demostrar —mediante curvas de rotación galáctica— la presencia de materia oscura en galaxias espirales.  Ella abrió el camino a las mujeres en Astronomía, superando discriminaciones estructurales —por ejemplo, luchando por acceso a instalaciones observacionales— y siendo mentora de generaciones de investigadoras. Personalmente conocí a Vera Rubin en una conferencia científica, y fue muy emocionante compartir discusiones con una mujer astrónoma  que impactó tan profundamente el estudio de la formación de galaxias”, recuerda Patricia Tissera. 

Catalina Casanueva, astrónoma UC se consolida como referente en el estudio de agujeros negros primordiales

La astrónoma, Dra. Catalina Casanueva, ha publicado un nuevo estudio sobre los agujeros negros primordiales (PBHs), los que podrían haber dejado una huella observable en el cielo. La investigadora publicó con anterioridad su primer estudio sobre esta materia en el año 2024.

Dra. Catalina Casanueva, Investigadora Postdoctoral Adscrita del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y astrónoma de la UC, ha dado un nuevo paso en la exploración de uno de los temas más intrigantes de la cosmología actual: los agujeros negros primordiales (PBHs, por sus siglas en inglés). En su segundo estudio sobre estos objetos teóricos, recientemente aceptado por la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics, la joven investigadora explora cómo los PBHs podrían haber dejado una huella observable en el cielo que vemos hoy, trabajo que estuvo supervisado por la Dra. Patricia Tissera, Directora e Investigadora Principal del CATA.

Los agujeros negros primordiales son una clase hipotética de agujeros negros que podrían haberse formado instantes después del Big Bang, debido a las condiciones extremadamente densas del universo temprano. A diferencia de los agujeros negros “convencionales”, que nacen del colapso de estrellas, los PBHs podrían no tener origen estelar y, por lo mismo, se han propuesto como candidatos a componer parte de la misteriosa materia oscura, componente invisible que representa cerca del 85% de la materia del cosmos.

Créditos: NASA's Goddard Space Flight CenterNASA's Goddard Space Flight Center.

El nuevo estudio

En el 2024, la chilena ya había publicado con anterioridad su primer estudio de PBHs, donde Casanueva estudió cómo éstos podrían haber afectado la formación de galaxias al calentar el gas en el universo temprano. Ese estudio demostró que si fueran muy abundantes y tuvieran masas cercanas superiores a la masa del Sol, los PBHs habrían impedido la formación de galaxias como las que conocemos hoy.

En su nuevo estudio, la astrónoma y su equipo se preguntaron si estos agujeros negros primordiales, aunque sean escasos, podrían haber contribuido a las emisiones de radiación cósmica de fondo que seguimos observando hoy, especialmente en rayos X, radio y el fondo Lyman-Werner. Para esto, utilizaron un modelo físico de emisión más realista que muchas aproximaciones previas, incorporando detalles sobre cómo estos objetos interactúan con su entorno y emiten energía.

“Optamos por un modelo físico más realista que considera no sólo la masa del PBH, sino también, el entorno donde se encuentra, cómo capta materia y qué tipo de radiación emite. Lo que nos permitió hacer predicciones más confiables y compararlas directamente con observaciones. Tener un modelo más detallado es clave para entender mejor qué papel podrían haber jugado los PBHs y para restringir con más precisión sus posibles características”, explica la investigadora. “Si los PBHs produjeran más radiación que la que observamos, podemos descartar esos escenarios”.

Los resultados fueron reveladores: se confirma que los PBHs con masas similares o mayores a la del Sol no pueden representar más del 1% de la materia oscura, en línea con estudios anteriores. Sin embargo, ese pequeño porcentaje podría ser suficiente para explicar parte del exceso de rayos X que aún no tiene una causa clara. Es decir, aunque no compongan toda la materia oscura, sí podrían haber dejado una huella observable en el universo actual.

“Nuestros resultados muestran que los PBHs no pueden ser la mayor parte de la materia oscura si tienen masas del orden de la masa del Sol (o mayores). Sin embargo, todavía es posible que PBHs más pequeños, por ejemplo, con masas cercanas a una milmillonésima parte del Sol, puedan formar una fracción significativa o incluso toda la materia oscura. Esos escenarios aún no están descartados”, comenta la investigadora.

Próximos pasos en el estudio de los PBHs

Ambas investigaciones (CV2024 y CV2025) refuerzan la idea de que, aunque los PBHs no pueden ser la principal fuente de materia oscura, aún podrían haber jugado un papel importante en la evolución cósmica. Casanueva lo destaca como “un avance importante, ya que implementamos un modelo detallado y físicamente fundamentado para calcular la emisión de los PBHs, lo que nos permite compararla de manera más realista con observaciones actuales. Esto nos permitió establecer límites más confiables sobre cuántos PBHs podrían existir y mostrar que incluso una pequeña fracción podría contribuir al exceso en el fondo cósmico de rayos X observado, que aún no tiene origen conocido”.

“Esto abre nuevas preguntas, como por ejemplo, si hay señales similares en otras longitudes de onda, o si los PBHs podrían estar conectados con anomalías recientes que han aparecido en los datos. También nos permite refinar los modelos teóricos, que son clave para interpretar lo que están revelando nuevos instrumentos y misiones”, releva la investigadora postdoctoral adscrita del CATA.

La astrónoma comenta que uno de los próximos pasos será desarrollar la primera simulación de una región del universo temprano que incorpore estos modelos de emisión de PBHs de forma realista, lo que permitirá estudiar no sólo su efecto promedio, sino también, su impacto local en la formación de galaxias y el crecimiento de estructuras a distintas escalas.

“Este tipo de simulaciones es especialmente necesario hoy, ya que estamos entrando en una nueva era de observación del universo temprano, con telescopios y misiones que están revelando estructuras cada vez más distantes y antiguas. Para poder interpretar correctamente esos datos, necesitamos modelos teóricos detallados que consideren todas las posibles fuentes de energía y retroalimentación, incluyendo los PBHs”, comenta Casanueva.

Por último, la investigadora, no descarta que el caso de los PBHs sea similar al de los agujeros negros hace algunos años: “Durante décadas, los agujeros negros fueron sólo una predicción teórica, hasta que en 2015 se detectaron por primera vez mediante ondas gravitacionales y en 2019 se obtuvo su primera imagen directa. Los PBHs siguen siendo hipotéticos, pero este caso muestra por qué es crucial teorizar: no sólo anticipamos posibles descubrimientos, sino que también, desarrollamos las herramientas para identificarlos y entender lo que observamos”.

Contactos de prensa:

María José Jullian

Gerenta de Comunicaciones y Divulgación mjullian@cata.cl - +56 9 9299 3653

Marco Antonio Fre

Analista de Comunicaciones mfre@cata.cl - +56 9 3013 15

Delegación de FRIENDS UC visita las instalaciones de Las Campanas, Gémini y Vera Rubin

En la reciente visita de la Fundación Friends UC a Chile, realizada durante el mes de mayo, se reafirmó el compromiso de quienes, desde Estados Unidos, impulsan con entusiasmo proyectos que abren nuevas oportunidades para el desarrollo académico de estudiantes.

La agenda incluyó una visita a los observatorios Las Campanas, Géminis y Vera Rubin, donde fueron acompañados por Samuel Hevia,  decano de la Facultad de Física, Felipe Barrientos, director del Instituto de Astrofísica UC y Nicole Aburto, directora económica y de gestión de la Facultad de Física.

El viaje al desierto de Atacama le permitió a los miembros de la delegación apreciar el equipamiento de primer nivel y conocer el impacto global del trabajo astronómico que se realiza en el país

“Estamos muy agradecidos por la oportunidad que esta visita nos brindó para conocer de cerca la posición única y clave que Chile ocupa en el mundo de la investigación astronómica. Agradecemos la presencia de los astrónomos que nos acompañaron en esta visita y nos ayudaron a entender mejor la investigación extraordinaria que ofrece el cielo limpio y oscuro de Chile. Este será un viaje que no olvidaremos y del cual hablaremos por un largo tiempo”, confesó Sava Thomas, presidenta del directorio de Friends UC.

Por su parte, el director  del Instituto de Astrofísica, Felipe Barrientos, comentó que “es un agrado poder compartir con los visitantes de Friends UC los lugares estratégicos donde hacemos investigación en Chile, para que ellos vean de primera mano cómo es el quehacer de los astrónomos en las instalaciones de Las Campanas, Gémini y Vera Rubin, que son parte de los observatorios líderes en el mundo”. 

Leopoldo Infante, director del observatorio declaró que “nos encantó recibir la visita de Friends UC y autoridades UC” y recalcó las condiciones ventajosas que tiene el país para las observaciones astronómicas. “Este privilegio supone una responsabilidad: Chile debe generar resultados científicos de primer nivel y en cantidad proporcional al tiempo de telescopio que recibe. Solo el personal mejor preparado puede hacerlo. La UC es una institución que puede garantizar la formación de personal cualificado en Chile. Por eso, la colaboración entre Carnegie Science y la UC es virtuosa, porque combina muy bien la excelencia científica con la formación de alta categoría”, aseveró.

Además del viaje al norte, la agenda de la delegación de Friends UC incluyó la ceremonia de la Beca Cristóbal Conde y  el reconocimiento a los seleccionados del programa Leading the Way. 

El prorrector de Gestión Institucional, Francisco Gallego, destacó el rol fundamental que cumple la Fundación Friends UC en su vínculo con la universidad. Agradeció especialmente el respaldo a proyectos de sustentabilidad, investigación e innovación, así como la entrega de las becas Cristóbal Conde y Leading the Way: “Esto refleja cómo desde la UC estamos construyendo una relación sólida con una organización amiga, basada en el compromiso mutuo. También es una forma concreta de fortalecer nuestro proyecto educativo, que busca atraer estudiantes talentosos, brindarles más oportunidades, y potenciar la investigación e innovación de excelencia”.

Tres docentes de la Facultad de Física reciben el PRED en la ceremonia de inauguración del año académico 2025

El Premio de Reconocimiento a la Excelencia Docente (PRED) fue otorgado a Patricia Tissera y Viviana Guzmán, del Instituto de Astrofísica  y a Ignacio Espinoza del Instituto de Física. El PRED es una iniciativa que reconoce a académicos y académicas de la UC que realizan un trabajo docente de excelencia, cumpliendo con la misión de la universidad de formar profesionales de calidad. Las postulaciones a este reconocimiento surgen desde las unidades académicas integradas por autoridades, docentes, estudiantes y exalumnos de la UC.

En el marco de la ceremonia de inauguración del año académico 2025, realizada el 25 de abril en el Salón Cardenal Juan Francisco Fresno del Centro de Extensión Alameda, se entregó el reconocimiento a 36 docentes de la universidad, tres de los cuales pertenecen a la Facultad de Física.

“Como docente, hago mi mejor esfuerzo por enseñar a los estudiantes, pero, sobre todo, para motivarlos a que se cuestionen. El desafío principal es despertar el interés, la creatividad y motivaciónm en un época donde los paradigmas educativos cambian continuamente. Ser docente en la universidad significa, para mi, un constante aprendizaje y exige adaptarme a los avances tecnológicos y la exploración continua de nuevas vías de comunicación con nuestros estudiantes. Aunque, sobre todo, es una oportunidad excepcional para contribuir al desarrollo del pensamiento critico en cada uno de ellos” reflexiona Patricia Tissera.

“Me siento muy agradecida y contenta. Este reconocimiento me emociona especialmente porque muestra que se valora el esfuerzo que ponemos en preparar clases de calidad, pensadas con dedicación y cariño. Siempre intento dar clases como las que a mí me habría gustado tener cuando era estudiante, así que recibir este premio es muy significativo para mí. Este premio me impulsa a seguir afinando mi sensibilidad como docente: estar atenta a cómo aprenden los estudiantes, crear espacios donde se sientan cómodos para preguntar, y lograr que se entusiasmen con lo que están aprendiendo. Esa conexión es lo que más me motiva a seguir mejorando”, explica Viviana Guzmán.

“Personalmente, me entusiasma la posibilidad de influir positivamente en la formación integral de mis estudiantes. Creo que la docencia es un acto que debe hacerse con cariño, responsabilidad, empatía, y una mente abierta al diálogo y a la reflexión crítica. Si bien recibir este premio es un lindo reconocimiento y un honor, más que eso, es también un impulso para seguir cuestionando y mejorando, con renovado entusiasmo, el proceso de enseñar y aprender junto a mis estudiantes y colegas”, afirma Ignacio Espinoza .

Desde 2007, la Pontificia Universidad Católica de Chile otorga el Premio de Reconocimiento a la Excelencia Docente (PRED), una iniciativa de la Vicerrectoría Académica que distingue y valora a aquellos académicos y académicas de la UC que realizan un trabajo docente de excelencia, cumpliendo con la misión de la Universidad de formar profesionales de calidad y que destaca a aquellos profesores y profesoras que sobresalen en el logro de los Principios Orientadores para una Docencia de Calidad UC.  

Facultad de Física celebra la Ceremonia de Graduación de la promoción 2024

El martes 22 de abril de 2025, en el Auditorio Francisco Rosende del Campus San Joaquín, se realizó la ceremonia de graduación de la promoción 2024 de la Facultad de Física UC. En esta instanciase entregó los diplomas de grado a los estudiantes que finalizaron los programas de Licenciatura en Física, Licenciatura en Astrofísica, Magíster en Física, Magíster en Física Médica y Magíster en Astrofísica. Además, se hizo un reconocimiento a los Doctorados en Física y Doctorados en Astrofísica, quienes recibieron su diploma en una ceremonia realizada en Casa Central previamente. 

El evento fue presidido por el  decano Samuel Hevia, acompañado de Roberto Rodríguez, director del Instituto de Física, Felipe Barrientos, director del Instituto de Astrofísica, junto con los directores de docencia, los programas de pregrado y postgrado de la Facultad, académicos, funcionarios, además de familiares y amigos de los graduados y graduadas.

El decano Samuel Hevia fue el encargado de abrir la ceremonia. En su discurso destacó que esta ceremonia era un hito en la vida de los estudiantes, que celebra el arduo trabajo, dedicación y compromiso que demostraron durante la carrera. “Los lazos de amistad que han formado aquí, son probablemente uno de los regalos más valiosos que recibieron durante estos años. El afrontar los desafíos junto a otros hace más llevadero el camino. El cariño y apoyo de nuestros pares es algo que se vuelve fundamental. Escuchar compartir ideas, recibir consejos y trabajar en equipo, son elementos que se vuelven imprescindibles en nuestras vidas”, reflexionó el decano.

Tras sus palabras, Felipe Barrientos, director del Instituto de Astrofísica tomó el juramento profesional a los nuevos licenciados, tras lo cual los estudiantes de ambas licenciaturas recibieron sus diplomas.

 Consuelo Mimica, licenciada en Física se dirigió a los presentes en representación de todos sus compañeros y compañeras. En su discurso recordó los desafíos de los cinco años de estudios, que partieron con clases online que se extendieron hasta el segundo semestre de 2021. También, rescató el valor de espacios icónicos de encuentro y desarrollo en la Facultad, como el reloj de sol o la Sala Linux. “Ojalá todos compartamos una sensación de logro, de que estamos aquí y que después de una cantidad inmensa de eventos, logramos salir delante de una forma u otra”, concluyó.

El evento contó con la intervención musical del grupo Metalengua, ganadores del primer lugar en la competencia folclórica del Festival Internacional de la Canción de Viña del Mar 2025, y en el que participa Pascal Torres, estudiante del Doctorado en Astronomía.

La ceremonia finalizó con el reconocimiento de los nuevos graduados de los programas de postgrados que son impartidos por la Facultad de Física: el Magíster en Física, Magíster en Física Médica, Doctorado en Física, Magíster en Astrofísica y Doctorado en Astronomía.

A continuación presentamos la nómina de los graduados:

Nuevo mapa de la radiación cósmica, elaborado con datos del Atacama Cosmology Telescope confirma la robustez del Modelo Cosmológico Estándar

Imagen del Atacama Cosmology Telescope. Crédito: Mark Devlin

El pasado 18 de marzo la comunidad astronómica internacional accedió a la   la sexta, y última,  liberación de datos del Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT), denominada Data Release 6 (DR6). Los resultados fueron la base de la publicación de tres papers científicos que impactan directamente en el entendimiento que hoy tenemos del Universo.

ACT produjo los mejores mapas polarizados del fondo cósmico de microondas disponibles en términos de resolución, profundidad y área del cielo, poniéndolos a disposición de la comunidad astronómica junto a los códigos necesarios para analizarlos y reproducir sus resultados.

Los nuevos datos disponibles abren una tremenda oportunidad para que astrónomos y físicos de todo el mundo los estudien, prueben nuevas hipótesis y extraigan información relevante, no sólo del Universo temprano, sino también de los objetos astronómicos que yacen entre nosotros y el fondo, visibles en ondas milimétricas.

 “Es difícil de describir lo impresionante de este resultado, ya que estamos ante un modelo muy sencillo, que con un puñado de parámetros cosmológicos es capaz de reproducir satisfactoriamente una abismante variedad de datos independientes entre sí, reafirmándose y estableciéndose como una descripción irrefutable de nuestro Universo. Yo pienso que sólo es comparable con el éxito que tuvo la Teoría de Gravitación Universal de Newton al describir el movimiento de los cuerpos celestes”, afirma Rolando Dünner, investigador del Instituto de Astrofísica y director del Centro de Astroingeniería (AIUC).

Un modelo sencillo y robusto 

El principal resultado científico que se desprende de estos datos es que el Modelo Cosmológico Estándar, conocido como lambda-CDM por proponer que el Universo está dominado por materia oscura fría (CDM) y constante cosmológica (lambda), resulta enormemente consolidado, descartándose una variedad de teorías que proponían desviaciones del modelo central.

El Modelo Cosmológico permite reconstruir la evolución del Universo desde sus primeros instantes hasta la actualidad. Para validarlo, resulta crucial contar con mediciones precisas de su estado primitivo, ya que esto impone restricciones estrictas a los modelos, exigiendo que sus predicciones sean consistentes con observaciones a lo largo de escalas de tiempo cósmicas extremadamente vastas.

El fondo cósmico de microondas es el resplandor remanente de los primeros instantes del Universo, cuando aún no existían estrellas ni galaxias y el cosmos estaba lleno de una sopa caliente de plasma. Este brillo en el cielo refleja la distribución y dinámica de la materia en el Universo primitivo, funcionando como una "Fotografía" de las condiciones iniciales que dieron origen a todo lo que vemos hoy.

El Modelo Cosmológico predice con gran precisión cómo debía distribuirse la materia en esa época, lo que permite determinar las propiedades estadísticas de la radiación observada. Así, al comparar estas predicciones con las mediciones actuales, los científicos pueden validar o descartar distintas teorías e hipótesis sobre la evolución del Universo.

Gracias a ello, el estudio del fondo cósmico de microondas ha permitido responder algunas de las preguntas más fundamentales sobre nuestro Universo, como su origen, edad y evolución hasta el presente.

“Los nuevos resultados del experimento ACT amplían significativamente el rango de escalas angulares disponibles para poner a prueba estos modelos, incorporando además mediciones de polarización. Esto mejora sustancialmente la capacidad de distinguir entre diferentes teorías cosmológicas. Sorprendentemente, los nuevos datos no hacen más que reforzar la solidez del modelo más simple de todos, descartando por completo las alternativas más exóticas”, explica el investigador.

Desafíos científicos y tecnológicos de la colaboración

 Durante los años de operación del Telescopio Cosmológico de Atacama, se generó una cantidad masiva de datos, los cuales fueron procesados mediante técnicas computacionales avanzadas en supercomputadores de alto rendimiento. Luego, los mapas resultantes fueron analizados con algoritmos sofisticados y sometidos a rigurosas pruebas de calidad para garantizar la validez de los resultados y sus implicancias científicas.

Todo este proceso requirió la colaboración de un equipo multidisciplinario de científicos e ingenieros, cuyos aportes son fundamentales para alcanzar el objetivo final: desentrañar los secretos del Universo primitivo.

La radiación de fondo cósmico es extremadamente tenue y difícil de medir, lo que requiere el uso de instrumentos especialmente diseñados con detectores de altísima sensibilidad, operando a temperaturas cercanas al cero absoluto. Además, la óptica de los telescopios debe minimizar cualquier distorsión, por lo que su diseño, caracterización y calibración deben cumplir con los más altos estándares de precisión.

Un fragmento de la nueva imagen muestra las direcciones de vibración (o polarización) de la radiación. Esta nueva información revela el movimiento de los gases antiguos del universo cuando tenía menos de medio millón de años, atraídos por la fuerza de la gravedad en el primer paso hacia la formación de galaxias. La banda roja proviene de nuestra Vía Láctea, más cercana. Crédito: Colaboración ACT; Colaboración ESA/Planck.

Nuevos horizontes

ACT, un telescopio de seis metros de diámetro ubicado a 5.200 metros de altitud en el desierto de Atacama, operó por más de 15 años observando ondas milimétricas provenientes del universo temprano.

La Pontificia Universidad Católica de Chile (UC) fueparte de la colaboración de ACT desde sus inicios, a comienzos de los años 2000, contribuyendo en diversas etapas del proyecto. Estudiantes y profesores de la UC han participado en el desarrollo y caracterización del instrumento, en las operaciones en Cerro Toco, así como en la reducción y análisis de los datos. Estas contribuciones han impulsado la realización de múltiples tesis de magíster y doctorado, además de generar más de 100 publicaciones científicas.

“Tras más de una década de operación, el avance tecnológico permitió el desarrollo de telescopios y cámaras mucho más avanzados, superando con creces las capacidades del instrumento original y volviéndolo menos competitivo para los fines para los que fue concebido. Llegó un punto en que resultaba más eficiente enfocar los recursos, tanto humanos como financieros, en la construcción de nuevas instalaciones que lo reemplazaran. Este proceso llevó al nacimiento del Simons Observatory (SO), una nueva generación de experimentos que hereda la experiencia acumulada con ACT, pero con una colaboración internacional aún más amplia y con recursos significativamente mayores. SO marcará una nueva etapa en el estudio del fondo cósmico de microondas, y la Pontificia Universidad Católica de Chile seguirá desempeñando un papel fundamental en esta nueva fase”, reflexiona Rolando Dünner.