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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Astrónomo del Departamento de Astronomía UdeC liderará un Grupo Asociado al Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Alemania en Chile

"El ciclo bariónico en galaxias" es el nombre del Grupo Asociado que el Dr. Rodrigo Herrera-Camus, académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, lleva a cabo a partir de este año 2021 en conjunto con el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), organización alemana sin fines de lucro que promueve la investigación científica de vanguardia.

El Dr. Rodrigo Herrera-Camus realizó su postdoctorado en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre entre los años 2015 y 2019, tiempo en el cual trabajó en el Grupo Infrarrojo/sub-milimétrico liderado por su Director Prof. Reinhard Genzel. Al finalizar su estadía en Alemania, el Dr. Rodrigo Herrera-Camus se unió al Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción en el sur de Chile. Junto al apoyo de MPE y su Director Prof. Reinhard Genzel, el Dr. Rodrigo Herrera-Camus postuló con éxito ante la Sociedad Max Planck para crear un Grupo Asociado enfocado en Astronomía en la Universidad de Concepción.

El trabajo tendrá una duración de cinco años y buscará, a través de la investigación, pasantías, encuentros, charlas, y generar intercambio de conocimiento entre investigadores y estudiantes de Chile y Alemania. El enfoque principal será el estudio de la formación y evolución de las galaxias. La investigación se llevará a cabo principalmente con los observatorios ALMA y VLT de Chile y NOEMA en Francia, con el objetivo de estudiar las propiedades del gas molecular e ionizado en galaxias a medida que éstas evolucionan. “ALMA está generando una revolución en nuestro entendimiento sobre las propiedades del gas molecular en galaxias, especialmente aquellas que podemos observar cuando el Universo aún no cumplía uno o dos mil millones de años de edad. Por ejemplo, uno de los proyectos que vamos a desarrollar en conjunto se centra en las propiedades cinemáticas de galaxias cuando el Universo tenía tan sólo mil millones de años. Esto nos va a permitir aprender acerca de sus estructuras (bariónica y de materia oscura) y cuán avanzadas está en su proceso de formación”, puntualiza el Dr. Herrera-Camus.

Como mencionamos anteriormente, uno de los objetivos de este trabajo es tener, a través de un Grupo Asociado, una red de colaboración efectiva entre la Sociedad Max Planck y la comunidad astronómica de Chile. “En el aspecto científico, esperamos hacer una contribución significativa al campo de la evolución de galaxias, y en el plano académico nuestro interés radica en promover, a través de visitas regulares y encuentros remotos, el intercambio de experiencias, conocimientos e ideas de proyectos futuros entre estudiantes, postdocs y profesores de los dos continentes”, explica el Dr. Rodrigo Herrera-Camus.

De esta forma, se espera que profesores y estudiantes del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción que desarrollan investigación en astrofísica de galaxias se puedan sumar y aprovechar las oportunidades de intercambio y colaboración que ofrece este programa. “La meta es que de aquí a cinco años podamos tener proyectos y publicaciones involucrando a estudiantes y profesores de ambas instituciones”, señala el Dr. Rodrigo Herrera-Camus.

Recordemos que el Departamento de Astronomía, perteneciente a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Concepción, es un organismo relevante en el desarrollo de la formación de nuevos científicos en la zona, contando con docentes de alto nivel y trabajando en divulgar esta ciencia a la comunidad. Por su parte, la Sociedad Max Planck funciona como una red de Institutos interdisciplinarios con autonomía y altamente internacionalizados, que, en el caso de América Latina, establece proyectos de cooperación científica con Chile, Argentina, Brasil, Colombia, México, Perú y Uruguay, entre otros.

Es relevante considerar además que el profesor Reinhard Genzel, contraparte del astrónomo UdeC Rodrigo Herrera en este proyecto, obtuvo el Premio Nobel de Físca el 2020 "por el descubrimiento de un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia", mismo que compartió con Andrea Ghez y Roger Penrose.​

Lunes, 12 Julio 2021

 

Estudiante de postgrado de la Facultad apoyará a futuras alumnas de carreras STEM

En un área históricamente masculina, las mujeres han tenido que luchar para cambiar paradigmas sociales. Estudiante de pregrado y cursa un magíster en la Facultad fue protagonista de esto, y hoy busca convertirse en una mentora integral para ayudar a las nuevas generaciones de mujeres a superar estos desafíos.

Francisca Tapia, estudiante de postgrado de Ciencias mención en Física, tuvo que enfrentar en su pregrado, además de la dificultad de su carrera, los desafíos de ser mujer en un ambiente cooptado por hombres. Con el objetivo de ayudar a actuales y futuras mujeres interesadas en carreras STEM (sigla en inglés de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) a superar estos desafíos que ella ya vivió, Francisca fue elegida para formar parte de la nueva Red Provoca, que busca formar monitoras integrales que puedan acompañar a las estudiantes en este camino.

La iniciativa, impulsada por la consultora Lidera Mujer, busca, en un programa de aproximadamente un año, entregar las herramientas necesarias a profesionales o estudiantes mujeres del área STEM para apoyar a futuras científicas a lograr sus metas. El programa, según la estudiante de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, no solo conlleva conectarlas como mentoras con sus futuras pares, sino que les aporta habilidades nuevas: “La gracia de estas mentorías Provoca es que no es solamente -ustedes ya estudiaron y basta con eso-, sino que nos están capacitando para ser mentoras”, explica.

Para su profesor guía y docente de la Facultad, Roberto Navarro, no fue extraña esta decisión: “De hecho, ella me decía que antes también había sido monitora, creo que había sido apoderada ayudando niños en materias relacionadas a las ciencias”, comenta al ser consultado sobre su alumna, a quien describe como -una empoderada-.

Y es por ese interés, y ya sin la carga académica del pregrado, que cuando Francisca vio esta oportunidad en redes sociales el año pasado, mientras postulaba a su magíster, dice “haber sentido el llamado e inscribirse”.

Aunque al principio no conocía los detalles de la experiencia, en poco tiempo comprendió los pormenores y propósitos de esta nueva red, que le mostró una realidad mucho más profunda de lo que conllevaba ser una mentora integral.

“Nos están enseñando muchas habilidades para que en un futuro seamos mentoras integrales. Uno cree que sabiendo un poco de física y de matemáticas puede explicarle a la gente, pero se necesitan varias herramientas para llegar a las personas y funcionar como un motor para ellas”, describe Francisca.

Pero no son solo habilidades, sino también es romper con paradigmas, entre ellos el de la existencia de un estereotipo único de mujer capaz de ser científica. “Una de las cosas que buscaban era distintas experiencias de vida. Más que solo este estereotipo de chica que le iba muy bien en el liceo, que era buena desde siempre, buscaban fomentar distintas experiencias para que las chicas nuevas se den cuenta de que hay un mundo de diferencias”, cuenta la licenciada en Ciencias Físicas.

Y es que los datos muestran que la brecha entre hombres y mujeres en la ciencia y la ingeniería es amplia. El estereotipo de la mujer científica es una demostración más de una realidad criticada por distintas partes de la sociedad. Según datos de la ONG Comunidad Mujer del año 2017, en Chile esta brecha comienza desde la educación escolar —con diferencias en los resultados entre hombres y mujeres en pruebas estandarizadas de Ciencias Exactas— y se confirma con la diferencia de matrículas de pregrado entre ambos sexos, llegando al 60% de hombres contra el 30% de mujeres en carreras como Ciencias Físicas, Astronomía o Estadística; e incluso llegando a una proporción de 97 hombres por cada 3 mujeres en algunas ingenierías.

Francisca confirma esta realidad relatando lo que ocurre después de la matrícula, según su experiencia personal durante su carrera. «Aparte de que de por sí entrabamos pocas, muchas desertaban porque sentían que no se la podían producto del peso de responsabilidades que solo tienen por el hecho de ser mujeres», señala; dice además que, por ejemplo, en su caso debió suspender sus estudios por la carga de ser madre —mucho mayor que la de ser padre—. «El primer año era la única mujer incluso», cuenta para ejemplificar la brecha, y agrega que, a pesar de haber tenido amigos, se sentía «extraña».

Y a pesar de que dice ver cómo esta brecha con el tiempo «se ha ido acortando» y que «antes era mucho más evidente», la existencia de iniciativas como la impulsada por LideraMujer son necesarias. En este contexto, Francisca define sus objetivos en esta experiencia a corto y mediano plazo: «Primero, capacitarnos para ser mentoras integrales y desarrollar habilidades.  Segundo, estamos enfocadas en que las chicas que entren a carreras STEM no deserten, porque, si bien la mayoría de las organizaciones se centran en captar mujeres, la verdad es que lo más difícil es que se queden».

Porque, aunque haya diferencias en las visiones de solucionar el problema, como si se debe o no establecer una cuota de género en la academia obligatoria, tanto el profesor Roberto Navarro, como su alumna señalan tener la convicción que la brecha de género es algo contra lo que «hay que luchar» y que se debe solucionar. Para que así el egreso de profesionales del área STEM se base en las habilidades de razonar, deducir e innovar y no por las cargas y diferencias relacionadas con el hecho, para la investigación científica circunstancial e irrelevante, de haber nacido hombre o mujer.

Autor: Manuel Arias

Martes, 29 Junio 2021

   

Venus, el planeta infernal, y sus similitudes con la tierra

Se le conoce como el “planeta infernal” debido a sus altísimas temperaturas en la superficie y a su constante actividad volcánica y tectónica.

El planeta rocoso vuelve a sonar dentro del mundo astronómico debido a que recientemente la NASA ha anunciado dos nuevas misiones, que serán lanzadas entre 2028 y 2030, esto con el fin de descubrir cómo nuestro planeta vecino, a pesar de ser similar a la tierra en algunos aspectos, llegó a convertirse en el “planeta infernal”. En homenaje a ello, Fernando Cortés, astrónomo de la facultad, nos cuenta detalladamente sobre las características de venus y sus similitudes con la tierra.

“Es un planeta muy diferente a otros.  No se puede observar directamente su superficie porque tiene una capa muy grande de nubes formando una especie de efecto invernadero en esta misma, por eso hay que tener aparatos muy específicos para hacer una observación de Venus. Se le conoce como el “planeta infernal” por sus altísimas temperaturas en la superficie, las cuales son cercanas a los 500 grados Celsius, también debido a su constante actividad volcánica y tectónica, lo que significa la constante cantidad de erupciones volcánicas y terremotos.”, afirma el académico.

“Entre las similitudes que tiene con la tierra, es un planeta rocoso, pequeño de tamaño similar con la tierra, no tienen anillos, de todos los planetas rocosos; mercurio; Venus; la tierra y marte, ambos son los únicos que tienen trazas de oxígeno molecular en sus atmósferas.”, agrega Fernando Cortés.

Finalmente concluye con relación al anuncio de las misiones de la NASA que “a venus se ha ido muchas veces, se ha visitado superficialmente. Sin embargo, la NASA no ha mandado algún satélite o sonda a venus en los últimos 30 años, me imagino que se debe a otros enfoques más importantes, como por ejemplo la estación espacial internacional o ``Marte”.


Miércoles, 23 Junio 2021

   

Investigadores desarrollan nuevo modelo para establecer pre-sencia de agua líquida en lunas de exoplanetas sin estrellas.

Es la primera vez que se sigue la evolución química de este tipo de objetos.

Actualmente, se sabe que un planeta que flota libremente es un objeto que orbita alrededor de un objeto masivo no estelar (por ejemplo, una enana marrón) o alrededor del Centro Galáctico. Ahora bien, la presencia de exolunas orbitando planetas que flotan libremente se ha predicho teóricamente y se ha inferido recientemente a partir de observaciones. Un equipo de investigadores de la Universidad de Concepción liderado por el académico Stefano Bovino, en colaboración con el University Observatory Munich, el Observatoire de la Côte d'Azur; European Southern Observatory, y Sophia University; ELSI, desarrollaron una simulación de lo que sucedería en una atmósfera de una luna del tamaño de la Tierra que orbita alrededor de un planeta extrasolar del tamaño de Júpiter, sin acceso a la luz solar. Patricio Ávila, estudiante de Doctorado del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, y primer autor de la investigación, explica que “hemos hecho un modelo de lo que pasa en una atmósfera de una luna que pertenece a un planeta sin acceso a luz solar, lo que llamamos planeta errante, o en inglés "Free- floating planet" (FFP), un planeta sin estrella. Este objeto hipotético, del tamaño de la Tierra, gira alrededor de uno más masivo, del tamaño de Júpiter. Exploramos qué sucede con la química en esta atmósfera, si es posible que se forme agua líquida en la superficie de este tipo de objetos”.

Al no haber una estrella que les otorgue calor a estos objetos, alcanzan temperaturas muy bajas. En la investigación desarrollada por los científicos, se reemplazó una estrella como fuente principal de energía por otras fuentes, como el calentamiento tidal (generado por disipación del energía orbital y rotacional en el interior del planeta/luna) o el calentamiento por isótopos radioactivos (calentamiento radiogénico). También, se incluyó la interacción de la atmósfera con los rayos cósmicos, partículas altamente energéticas, que intervienen químicamente con compuestos en este tipo de ambiente.

Según explica el astrónomo Patricio Ávila, la importancia de esta investigación radica en que hasta el momento sólo hay candidatos a posibles FFP y es la primera vez que se sigue la evolución química de este tipo de objetos.

Como resultado de este modelo desarrollado se determinó que estas lunas pueden retener una atmósfera capaz de garantizar la estabilidad térmica a largo plazo del agua líquida en su superficie.  Se encontró que, bajo condiciones específicas y asumiendo parámetros orbitales estables a lo largo del tiempo, se puede formar agua líquida en la superficie de la exoluna. La cantidad final de agua para un exoluna de masa terrestre es considerablemente menor que la cantidad de agua en los océanos de la Tierra (similar a la cantidad que se encuentra por ejemplo en la subsuperficie de Encelado, una de las lunas de Saturno), pero suficiente para albergar el desarrollo potencial de la vida primordial. La escala de tiempo de equilibrio químico está controlada por rayos cósmicos, el principal impulsor de ionización en el modelo de la atmósfera exoluna desarrollado.

La investigación se titula "Presence of water on exomoons orbiting free-floating planets: a case study" ("Presencia de agua en exolunas que orbitan planetas que flotan libremente: un caso de estudio”, en español), será publicada en la prestigiosa revista “International Journal of Astrobiology” y se realizó durante dos años iniciando como tesis de pregrado de Patricio Ávila con la guía del académico y profesor Dr. Stefano Bovino.

Para llevar a cabo este trabajo se ocupó el código para modelaje atmosférico en una dimensión llamada PATMO, un nuevo código desarrollado por Tommaso Grassi del LMU. “Es un código que permite explorar la química de variados tipos de atmosfera”, explica Ávila, quien entre sus funciones implementó efectos físicos en el modelo, como el calentamiento tidal y el calentamiento radiogénico que mencionamos anteriormente. “También se hizo trabajo de debugging al código, y se desarrolló una red química para bajas temperaturas (que es lo que nos permitió evaluar la química presente). Se exploraron luego, con este setup ya hecho, distintos casos, encontrando los más favorables de ser analizados”, detalla el estudiante.

El siguiente paso en el estudio consiste en incluir la evolución de parámetros que antes se han considerado constantes, por simplicidad, para entender cómo se acoplan a la evolución química de este tipo de atmósferas. Esto incluye la evolución de los parámetros orbitales (excentricidad, distancia entre los objetos, entre otros) que intervienen activamente en la cantidad de calentamiento tidal, ingrediente esencial en este modelo.

Mas información en el siguiente link: https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/presence-of-water-on-exomoons-orbiting-freefloating-planets-a-case-study/1863C1DB337F974DF8B2ACE4D5BB8319

Jueves, 10 Junio 2021

   

Las condiciones del tornado y el incidente de 2019 puestos en perspectiva por académicos de la Facultad

“El tornado es consecuencia de un conjunto de “ingredientes” que se combinan de forma compleja. Por lo tanto, su manifestación puede ser intermitente a lo largo de la trayectoria en que se desarrolla. Eso apreciamos en el caso del evento de 2019.”, afirma el académico del departamento de Geofísica Martín Jacques.

Martín Jacques y Juan Inzunza, son dos académicos del departamento de Geofísica quienes se han dedicado a estudiar y analizar el fenómeno climatológico conocido como tornado, y algunos de los aspectos de los incidentes ocurridos en 2019 en el cual se vieron involucradas tres comunas, Los Ángeles, Concepción y Talcahuano.

Juan Inzunza explica que “un tornado es un enorme túnel de aire constituido por vientos ciclónicos, es decir, vientos que giran en el mismo sentido que la rotación terrestre, que se producen durante tormentas de gran intensidad. Una de las características para que se forme un tornado es que tiene que haber aire frío y con poca humedad, encima de otro aire cálido y más húmedo que esté cerca de la superficie de la tierra.”

Martin Jacques comenta que “es probable que pueda volver a ocurrir un incidente como el de 2019. Sin embargo, a pesar de que no se haya progresado en la implementación de instrumentos para una mejor detección de tornados, tenemos una mejor capacidad de registro, por lo que es más probable que nuevos eventos pasen menos desapercibidos que antes.”

El académico continúa con la idea anterior centrándose en la implementación. “Lo que necesitamos, en primera instancia, es el apoyo de radares meteorológicos que nos permitan contar con un monitoreo más continuo en el espacio y el tiempo de la atmósfera. Así podríamos aprender más sobre las tormentas locales y sus efectos. Por otro lado, también sería provechoso contar con lanzamientos de radiosondas en Concepción, que nos entregarían información de distintas variables meteorológicas en altura”, detalla Martín.

“Tras los tornados de 2019, hubo un compromiso desde el gobierno de financiar mayor capacidad observacional, pero aparentemente el estallido social y la pandemia, se impusieron en las prioridades de gestión”, agrega el profesor Jacques.

Martín Jacques finaliza hablando del desarrollo de su investigación. “Desde el DGEO-UdeC colaboramos en una investigación liderada por colegas de la Academia Naval de EEUU y de la U. de Valparaíso. A partir de observaciones y modelación, logramos identificar algunas condiciones propicias para la ocurrencia de tormentas severas y tornados. Estas condiciones se han reconocido en otras partes del mundo, y corresponden a una fuerte cizalladura del viento, alta inestabilidad atmosférica, y circulación atmosférica que propicie una tormenta durante los días de tornados y previos”

Miércoles, 09 Junio 2021

   

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