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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Estudiante logra adjudicarse beca ANID para realizar investigaciones doctorales en Alemania sobre el nacimiento de agujeros negros

El anuncio fue catalogado por el académico, Dr. Dominik Schleicher, como un “éxito en la educación y preparación de los alumnos para estudios de postgrado”.

Fue en una tarde de maratón televisiva cuando Paulo Salas Vera (25), egresado de Astronomía de la Universidad de Concepción (UdeC) y estudiante del Magíster en Ciencias con mención en Física, celebró junto a su esposa al quedar seleccionado para una beca de la
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) la que permitirá realizar estudios doctorales en el extranjero.

La Universidad de Hamburgo, Alemania, se enmarca como el destino donde Paulo impulsará sus investigaciones sobre el nacimiento de agujeros negros supermasivos, añadiendo a sus modelos actuales que consideran los efectos de colisiones y acreción de gas el  impacto de la radiación de las estrellas en estos procesos.

“Uno de los temas que más me llama la atención es la cosmología y agujeros negros. Tenía ganas de hacer mi trabajo de tesis con el profesor Dr. Dominik Schleicher, él me propuso varios proyectos y quedamos con este relacionado a la formación de agujeros negros. Lo encontré súper interesante y no sabía que existía tan poca información sobre la formación de los agujeros negros”, comentó el estudiante.

Paulo, quien había mostrado interés por estudiar en el extranjero durante el primer año de su estancia en el Magíster, y que también había visitado las Universidades de Heidelberg y Hamburgo, ahora podrá compartir con académicos como el Dr. Robi Banerjee, director del observatorio de Hamburgo. El investigador, junto al profesor Dominik, fueron pieza clave al momento de postular ante la ANID.

“Paulo realizó un proyecto muy ambicioso en su tesis de Magister, trabajando en una de las primeras simulaciones sobre la formación de agujeros negros supermasivos, incluyendo la dinámica del gas y las protoestrellas, llegando a un mejor nivel de modelación. También es  muy bueno que pueda seguir con su trabajo, aprender más como mejorar la modelación y colaborar con otros colegas en Alemania”, añadió el astrónomo y docente de la UdeC.

Noviembre es la fecha tentativa para el viaje del estudiante a Hamburgo, donde pasará los próximos semestres mejorando sus modelos de simulación, compartiendo con otros estudiantes y académicos y representando a la carrera de Astronomía y la Universidad de Concepción en el país del viejo continente.

Finalmente, la constancia, esfuerzo y mucho trabajo duro son parte de los consejos que da Paulo a quienes consideren realizar estudios de postgrado en el extranjero, además de destacar el trato humano y horizontal de los académicos del Departamento con cada uno de
los estudiantes.

Viernes, 22 Julio 2022

 

Investigadores estudian nuevo tipo de batería a escala cuántica

La investigación titulada “Mejora colectiva en baterías cuánticas disipativas” permitió comparar el rendimiento de un nuevo tipo de batería que funciona a escala cuántica, y cuyo principio de funcionamiento se basa en la interacción entre las partículas de luz (fotones) y la materia.

Durante la investigación se compararon dos configuraciones de baterías cuánticas: una en que los elementos básicos de materia interactúan paralelamente con diferentes fotones (batería paralela) y otra en que todos los elementos básicos de materia interactúan al mismo tiempo con el conjunto de total de fotones (batería colectiva). “Como sabemos, debido a la disipación de energía en el ambiente (es decir, fotones que se pierden) el rendimiento de una batería disminuye, sin embargo, nosotros descubrimos que la batería colectiva baja menos su rendimiento que la paralela, diferencia que se acentúa más a medida que las pérdidas aumentan, un problema muy habitual en experimentos”, explica Javier Carrasco, Magíster en Física de la Universidad de Chile, quien trabajó junto a la investigadora del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), y académica del Departamento de Física de la FCFM de la U. Chile, Carla Hermann.

El conocimiento previo a esta investigación indicaba que la batería colectiva tenía mejor rendimiento en potencia, pero su desempeño era peor en energía almacenada, al compararla con la batería paralela. Sin embargo, dicha conclusión se basa en un ambiente sin disipación, es decir sin pérdida de energía, donde la interacción con el entorno no se consideraba. A partir de este nuevo estudio, el equipo descubrió que en una situación más realista en la cual hay pérdidas, la comparación en rendimiento entre ambas configuraciones de batería favorece más a la batería colectiva, que muestra un mejor rendimiento no sólo en potencia, sino también en la energía que logra almacenar. “Este efecto es aún más notorio a medida que se escala la batería, es decir, cuando se aumenta el número de elementos básicos de materia y luz que conforman la batería”, menciona Javier Carrasco.

En un futuro esta investigación nos podría ayudar a fabricar tanto baterías como máquinas térmicas a escala cuántica, las que se podrían utilizar en procesos de otras tecnologías cuánticas, como computadores o comunicaciones cuánticas. Y luego, a una escala mayor, es posible que nos ayude a entender mejor cómo optimizar el traspaso de energías entre sistemas, de forma de ser más eficientes y desperdiciarla menos”, agrega, y además explica que este estudio es un aporte a la comprensión de la termodinámica en escala cuántica, lo que en sí es un área relativamente nueva de la física.

El estudio se llevó a cabo durante dos años y medio, utilizando cálculos matemáticos analíticos y simulaciones computacionales, y estuvo liderado por Javier Carrasco. Con este descubrimiento Carrasco defendió su tesis de magíster en 2021 y el resultado fue publicado recientemente por Physical Review E, una de las revistas científicas más importantes de la American Physical Society. Junto a él trabajaron los profesores guías Felipe Barra de la U. Chile, Jerónimo Maze de la Pontificia Universidad Católica de Chile y Carla Hermann, de la U. Chile y del Instituto Milenio MIRO. El equipo docente aportó desde el área de la física teórica y experimental, lo que permitió al estudio tener una mirada desde la termodinámica, la óptica y un análisis de su factibilidad experimental con diferentes sistemas cuánticos de materia.

Ahora, los investigadores continuarán sus estudios en la materia, específicamente en determinar cómo el proceso de extracción de energía de la batería puede afectar a la eficiencia de los ciclos de carga y descarga sucesivos.

Martes, 19 Julio 2022

   

NASA publica fotos nuevas del telescopio James Webb

El telescopio espacial más poderoso del mundo tomó cinco prometedoras fotografías que revolucionan el campo de la astronomía. Las imágenes a todo color y los datos espectroscópicos del telescopio fueron publicadas el martes, puestas a disposición para todo el mundo.

El observatorio espacial James Webb, nace de la colaboración de una veintena de países, en particular, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Canadiense y la NASA. “Esta maravilla de la ciencia y la ingeniería, a casi un millón y medio de kilómetros de la Tierra y funcionando a la perfección a una temperatura de 240°C bajo cero, nos ha regalado las vistas más asombrosas del universo”, comentó Fernando Izaurieta, Doctor en Ciencias Físicas y Docente de la Universidad de Concepción (UdeC).

Webb nos entregó las imágenes infrarrojas más profundas y nítidas del universo lejano, ¿Por qué en Infrarrojo? Por múltiples razones. La primera es que el infrarrojo penetra las nubes de gas y polvo espacial, revelando lo que se esconde detrás de ellas. También nos permite hacer espectrografía de forma muy precisa, y así determinar de qué está hecho algo examinando la luz proveniente del mismo. Y lo más importante: al expandirse por el universo, la longitud de onda de los rayos emitidos desde un cuerpo lejano también aumenta, cambiando su color y enrojeciéndolo,” comentó el académico UdeC.

Dentro de las obtenidas se encuentra SMACS 0723, la imagen más nítida del universo lejano, WASP-96b (espectro), de este planeta caliente e inflado fuera de nuestro sistema solar, la Nebulosa del Anillo del Sur, nebulosa planetaria que es una nube de gas rodeando una estrella moribunda, El Quinteto de Stephan, un grupo compacto de galaxias en la constelación de Pegaso, y la Nebulosa de Carina, revelando las fases más iniciales y rápidas de formación estelar que previamente habían estado ocultas.

Esperando tanto tiempo James Webb, siempre uno se hizo una idea de espera imágenes espectaculares, pero definitivamente las que soltaron van más allá de la imaginación, porque sí se esperaban de buena calidad, pero al verlas impresiona,” comentó Leidy Peña, Física y Astrónoma UdeC.

Sin duda alguna, este revolucionario momento marca un antes y un después en la astronomía y el estudio de nuestro universo. Esperamos fervientemente nuevas publicaciones del telescopio James Webb.

Martes, 19 Julio 2022

   

Festival Tetraktys: A 7 años desde su inicio

Tradicionalmente organizada por las carreras de Licenciatura en Matemática, Ingeniería Estadística e Ingeniería Civil Matemática, en coordinación con el decanato de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, en 2016 se dio inicio a un festival que marcaría una nueva forma de promover el gusto o mejor dicho el amor por las matemáticas. Con 200 escolares de enseñanza media de una veintena de colegios de la Región del Bío-Bío partía el primer Tetraktys de la Universidad de Concepción, que siete años después sigue haciendo historia.

En un formato donde se promueven la proactividad, confianza y organización, equipos conformados de a tres y apadrinados por un profesor deben resolver problemas matemáticos, fomentando así el compañerismo, el trabajo en equipo y la colectividad. Entre bronces, platas y oros se dividen los mejores lugares, y todos los años se suman nuevos participantes. Realizada históricamente en el frente al edificio de la Facultad CFM, Tetraktys se volvió un momento insigne para las ciencias exactas y los estudiantes primarios, donde podían participar sin tener que competir entre ellos, sino de manera colaborativa eliminando así la frustración individualista.

La idea era tener una actividad donde los alumnos estuvieran vinculados con la universidad, por eso creamos la instancia. Diseñamos una especie de campeonato donde no fuera primordial competir, sino las actividades se trabajarán en grupo, además ligando a los profesores con los alumnos. Decidimos a que todos los grupos inscritos fueran apadrinados con un profesor encargado, entonces eso fortalece el lazo de los alumnos con los profesores”, así lo define Cristian Reyes, profesor de la Facultad de Ciencias Físicas y una de las mentes detrás del proyecto.

Sin embargo, en contexto de la pandemia Covid, la realización del festival tuvo que ser suspendida el año 2020 y 2021. Los más de 200 alumnos de enseñanza media que solían ser parte del evento, ahora tendrán que esperar para poder volver a participar. En las tres ediciones anteriores habrían participado más de 600 estudiantes.

Con la bajada de casos de covid en el país, las vacunas y los planes sanitarios implementados por el gobierno, se logró volver a abrir las instituciones educacionales, y la vuelta a la presencialidad significó una nueva oportunidad para poder realizar el evento. Si bien aún no se confirma la fecha del festival, se espera su realización para el segundo semestre del año. j

Me encanta la divulgación de la matemática. Es una tremenda satisfacción ver a las y los alumnos participar. Encantado de que suceda nuevamente y ojalá que la actividad siga manteniendo su espíritu. La relación profesor grupo es importante y es una actividad muy valiosa, donde nos esforzamos para que los problemas sean colaborativos. Esa es la idea fundamental del campeonato, que no sea solamente resolver, sino discutir y generar diálogo”, finalizó el académico.

Tetraktys es una instancia de encuentro entre el cuerpo docente y el estudiantado, y brinda, además, la oportunidad de que los estudiantes de enseñanza media puedan conocer la facultad y el campus de la Universidad de Concepción. Y es sin duda, un espacio que entrega herramientas colectivas para trabajar en conjunto, y demuestra que el trabajo en equipo prima en tiempos donde la individualización se ha vuelto una realidad.

Martes, 19 Julio 2022

   

CHARLA DEL ACADÉMICO Y COLABORADOR DE LA NASA ADOLFO FIGUEROA

El pasado miércoles 11 de mayo, se llevó a cabo una charla del científico Adolfo Figueroa Viñas, constante cooperador de la Universidad de Concepción como profesor visitante adjunto en el Departamento de Física y, además, colaborador por más de 40 años de la NASA en el Goddard Space Flight Center.

En el coloquio, el doctor y académico, expuso sobre su trayectoria, vida y experiencia en las distintas instituciones donde ha participado, y en particular, de su trabajo para NASA y la conexión con nuestra universidad. “Al haber sido científico bajo NASA, tenía acceso a las misiones y los datos y cuando yo descubrí el grupo de Chile de la Universidad de Concepción, hace más de 20 años, comencé a venir mucho más continuamente”, comentó el profesor Adolfo Figueroa.

La jornada fue organizada por el Dr. Roberto Navarro, profesor asistente y miembro del claustro de los programas de Magíster y doctorado del Departamento de Física UdeC. “La charla está en el marco del seminario de investigación del curso del programa de magíster donde se nos pidió hacer algunas charlas para hablarle a los estudiantes de las distintas áreas del departamento. Entre ella, el área de plasma de física espacial y simulaciones numéricas en plasma, que es en lo que trabajamos el profesor Adolfo y yo”, fundamentó el Dr. Roberto Navarro.

El profesor Adolfo Figueroa, además, habló de las misiones en las que ha participado, como la Magnetospheric Multiscale Missión (MMS) o Solar Probe, que han dado amplios conocimientos sobre el comportamiento solar con respecto a la Tierra.

Martes, 07 Junio 2022

   

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