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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Alumnos de la UdeC ponen en marcha Radio-observatorio para medir la dinámica del gas de nuestra Vía láctea

 

El Radio Observatorio, creado por trece alumnos como parte del proyecto final del curso de Fundamentos de Instrumentación Astronómica, logró detectar la línea hidrógeno neutro procedente del gas que existe en el medio interestelar de la Vía Láctea.

La tarea encargada por el Dr. Rodrigo Reeves, profesor de la asignatura, consistía en aplicar todo lo aprendido durante las clases teóricas para montar un radiotelescopio para uso académico y científico. Para cumplir esta misión, los alumnos debieron diseñar, construir y validar un receptor de microondas, al mismo tiempo que debían montar y ensamblar la antena del telescopio; todo con el objetivo de hacer funcionar los equipos para medir y determinar la velocidad de rotación del gas de hidrógeno de nuestra galaxia.

El propósito de este grupo era localizar la denominada línea de hidrógeno, también conocida como transición hiperfina de 21 centímetros de hidrógeno. Esta línea espectral de radiación electromagnética es emitida donde quiera que haya hidrógeno gas en su estado eléctricamente neutro. El hidrógeno es el gas de mayor abundancia en nuestro Universo, y si bien la transición atómica que provoca esta emisión naturalmente se activa cada millones de años por átomo, es la gran densidad de este elemento la que la transforma en un objeto observacional factible.

En cuanto a la frecuencia de la radiación emitida, se indica que ésta es de 1.42 Ghz; la contraparte de una longitud de onda de 21 cms. Su detección evidencia la presencia de gas neutro en el medio interestelar, el cual se distribuye de manera bastante irregular, como pudo determinar el equipo de estudiantes de la UdeC.

Una de las alumnas que participó de la experiencia fue Alexandra Suárez, quien reconoció que la Instrumentación es una de sus áreas favoritas dentro de la Astronomía, sin embargo, señaló que cumplir los objetivos implicó mucho trabajo. “A lo largo del proyecto tuvimos que sortear varios inconvenientes y desafíos. Cada uno de estos problemas se asociaban, por lo general, a un equipo de trabajo en particular (montajes, consideraciones, control, receptor o datos), el cual era el encargado de solucionarlos y pedir ayuda a los demás en caso de que lo consideraran necesario. Pero creo que el desafío más grande que implicó el proyecto en sí, fue trabajar de manera efectiva, coordinada y responsable en equipo” resumió Suárez.

El equipo conformado por 13 estudiantes trabajó durante los primeros meses del año en la Facultad de Ingeniería. Allí tuvieron el total apoyo de la carrera de Ingeniería Civil en Telecomunicaciones, dependiente del Departamento de Ingeniería Eléctrica, para instalar su centro de operaciones en el Laboratorio de Comunicaciones Satelitales y en el techo de la misma facultad montar su radio-telescopio. (Ver fotografía).

Tras varios meses de trabajo para poner en marcha el observatorio, entre el 5 y 11 de julio realizaron observaciones en distintas regiones de nuestra galaxia, la Vía Láctea, hasta que los resultados medidos confirmaron que habían cumplido su objetivo científico: detectar la línea de hidrógeno que proviene de ella. “Recuerdo que ese día, estábamos tratando de encontrar un software de trackeo que fuese compatible con nuestro sistema. Una vez que se logró hacer eso, después de varios días sin resultados, la antena se movió de acuerdo a las coordenadas que ingresamos, apuntando hacia nuestra galaxia, y de repente, ahí estaba, nuestra línea centrada en 1.42 GHz. Recuerdo que cuando revisamos la pantalla del analizador de espectros, nos miramos y fue mucha la alegría. Hasta nos abrazamos. Yo creo que no creíamos que lo habíamos logrado. Pero ahí estaba, la línea de 21cm de hidrógeno neutro” comentó Alexandra Suárez.

Este proyecto llenó de entusiasmo a los jóvenes, quienes ya planifican seguir desarrollando el equipamiento para hacer mediciones con mayor precisión, a través de un procesamiento digital de los datos e implementado sistemas de recepción más sensitivos.

Por último, se destaca entre las próximas metas, construir un control remoto para poder controlar el radio telescopio desde el edificio del Departamento de Astronomía, y así poder usarlo con plena libertad horaria.

¿Qué es un Radiotelescopio?

Un radiotelescopio consiste en un sistema de microondas, el cual se utiliza para localizar la información cósmica que se propaga en forma de ondas; todo esto, mediante un receptor que permite detectar y almacenar esta información. Haciendo una analogía, la antena sería el lente del objetivo o espejo de un telescopio óptico, mientras que el receptor, sería el ojo o placa fotográfica.

El radiotelescopio utilizado, también llamado de foco primario, se compone esencialmente de un colector de ondas de radio y de un receptor, situado en el foco del colector. Este receptor, que no se denomina objetivo sino antena, puede consistir en una hilera de dipolos. En este caso, consta de una helicoide metálica que se adapta para recepcionar las ondas provenientes desde el cosmos. Esta configuración permite filtrar interferencias o contribuciones no deseadas procedentes de otras fuentes a las que no se está apuntando, ya que las ondas que no inciden frontalmente con dicha superficie no son reflejadas hacia el foco primario.

Martes, 30 Agosto 2016

 

Tinta en el Matraz: La ciencia en microcuentos

La productora de comunicación científica Divulgociencia junto a la agencia de diseño Visualogica organizan el primer concurso nacional de microcuentos científicos “Tinta en el Matraz”, con el objetivo de visibilizar el quehacer científico nacional en un contexto de urgencia por valorizar la ciencia como un vehículo de desarrollo en el país. “Tinta en el Matraz” está dirigido a todos los científicos chilenos que viven la ciencia en su vida diaria y que estén vinculados a las diferentes áreas de investigación de las ciencias naturales, como Física, Astronomía, Biología, Bioquímica, Bioingeniería, Química, Geología, Matemáticas, Biotecnología, Entomología, Fisiología, Zoología, Oceanografía, Geofísica, Botánica y Biología Mariana, entre otras.

Para participar del concurso, cada científico o estudiante de pre y postgrado de carreras científicas podrá enviar como máximo dos microcuentos de no más de 200 palabras que estén escritos en un lenguaje simple, no técnico. Estos relatos deberán tener como temática central un aspecto de la ciencia, pudiendo inspirarse en temas como una línea de investigación, una publicación científica, un científico destacado, etc.

Los tres mejores microcuentos serán premiados con $300.000 CLP, $200.000 CLP y $100.000 CLP para el 1o, 2o y 3o lugar, respectivamente, y los 50 mejores microcuentos serán publicados en un libro diseñado e ilustrado por Visualógica. Dicho libro será lanzado durante la ceremonia de premiación y será difundido en diversas instancias posteriores.

Los microcuentos podrán ser enviados hasta el 30 de Noviembre a las 23:59 horas a través de la plataforma web de Divulgociencia (www.divulgociencia.cl). Las bases del concurso se encuentran en la misma página web.

Invitamos a toda la comunidad científica del país a sumarse a esta iniciativa de divulgación que busca dar a conocer la ciencia chilena y a quienes la realizan, utilizando como herramienta la escritura creativa.

Viernes, 26 Agosto 2016

   

Tesistas de ICM reciben nueva sala de estudio

 

Equipada para una experiencia confortable, los tesistas del Departamento de Ingeniería Matemática tienen una nueva sala de trabajo.

Hace aproximadamente un mes está disponible la nueva sala de tesistas, la cual destaca por los amplios ventanales que filtran la luz sobre las mesas dispuestas en ella. Dentro del equipo que disponen los estudiantes está un aparato de internet propio, una impresora y un stock de hojas como material de apoyo.

Al respecto, el Director del Departamento, profesor Carlos Mora, señaló que esta adquisición es importante porque “los estudiantes tenían una sala que no tenía ventilación natural, entonces ellos siempre nos decían que esas no eran las mejores condiciones para estudiar; ellos trabajan en esa sala por lo que es bueno que se tenga un buen ambiente. Por lo anterior, es que hicimos el esfuerzo y equipamos estas dos oficinas dejando una sala con ventilación natural, que además es mucho más bonita que la anterior. Esta sala es importante porque los estudiantes pasan gran parte de su tiempo en la universidad, entonces ahí pueden trabajar con mayor tranquilidad”.

En cuanto al financiamiento de este espacio, el profesor Mora comentó que “esta sala se financió en parte iguales entre el Departamento y el Decanato. Esta, es también es una inversión importante en el sentido del espacio que nosotros tenemos dentro de la facultad; destinar ese lugar para los estudiantes significó suprimir dos oficinas: una que era del manager de computación, y la otra donde se guardaban los implementos computacionales”.

Así también, la Jefe de Carrera, profesora Mónica Selva, reforzó la idea de que “los alumnos quieren espacios para estudiar en la universidad, entonces el Departamento hizo una sala para los tesistas para que por lo menos ellos tengan un lugar para venir a trabajar en su memoria de título. La sala es de los estudiantes; ellos al presentar su proyecto de memoria de título y luego de ser aprobado se les hace entrega de una llave. Esta sala es una modificación; se tumbó un tabique, se pintó y acomodó para ellos”.

Respecto a los estudiantes beneficiados, dos alumnos tesistas hablan sobre este traslado agradeciendo la experiencia de estudio y trabajo que esta sala les otorga. El estudiante Jorge Ávila, mencionó que aspectos como “el ambiente, el olor y el aire” forman parte de las necesidades cubiertas para poder realizar de manera grata su estudio, además de la tranquilidad para poder concentrarse. Por su parte, su compañero Felipe Benítez señaló que la ventaja de este lugar “es el tener un espacio formal de trabajo, porque no es lo mismo mezclar un espacio de trabajo con un sitio de la casa. Acá es todo ideal para venir a trabajar”.

En suma, el Departamento ha facilitado esta sala para utilidad de sus estudiantes; parte de un esfuerzo para entregar las condiciones necesarias a los alumnos que preparan sus investigaciones de egreso.

 

 

Jueves, 25 Agosto 2016

   

Primer Ciclo Documental de Licenciatura en Matemática, una pincelada sobre la historia de esta disciplina milenaria

 

El jueves 25 de agosto a las 17 hrs. se llevará a cabo, en el Auditorio Alamiro Robledo, el primer evento del Ciclo Documental organizado por Licenciatura en Matemática. En esta ocasión se exhibirá un capítulo del documental de la cadena BBC, The Story of Maths (2008); el cual desarrolla la historia de esta ciencia desde el siglo XX a la actualidad.

La carrera de Licenciatura en Matemáticas dará inicio al Ciclo Documental, que pretende mostrar a los asistentes el progreso de las matemáticas a través de la historia. El académico del Departamento, Dr. Andrea Tironi, y los alumnos Cristián Reyes y Jhon Vargas son quienes idearon esta actividad, la cual espera presentar a final de cada mes un documental o film relacionado a la disciplina.

El estudiante de postgrado Cristián Reyes, explicó que la iniciativa nace de la motivación infundida por el profesor Andrea Tironi para, por una parte, unir a los alumnos de la carrera, y por otra, realizar difusión en la comunidad, ya que la exposición del documental es abierta a todo tipo de público. “Este documental es básicamente la historia de la matemática separada en cuatro capítulos de una hora, donde se habla de cosas en general sobre la matemática y como la historia, la ciencia, la filosofía y la religión, han influido en la ella”, señaló Reyes.

Por su parte, Jhon Vargas, alumno de último año de la carrera de pregrado, dijo que esta actividad es motivante, puesto que abre espacios de diversidad cultural para ver estas películas o documentales que tratan sobre su área de estudio. En relación a esto Vargas comentó “yo creo que cuando uno está en la Facultad pierde un poco la noción de la construcción histórica de la matemática. Uno aquí ve los resultados y se imagina que todo aflora en esta época, de tecnología y economía global; entonces como estudiante creo que es positivo saber de donde surgieron los conceptos básicos de la matemática; por eso elegimos este documental”.

En este primer encuentro, se decidió mostrar el último episodio de la serie documental The Story of Maths (2008), titulado “To Infinity and Beyond”. Al respecto, Cristián Reyes dice que este capítulo “a uno le da un panorama sobre qué se hace actualmente en matemáticas y cuáles fueron los procesos que de verdad la afectaron y moldearon para ser lo que es hoy. Veremos primero el capítulo 4, pues quizás ver los resultados más profundos y después ver las justificaciones de estos a través de la historia es más interesante. El jueves concretamente veremos lo que es la matemática del siglo XX y cómo se desarrolló, además de cómo influyó, por ejemplo, el concepto de infinito o de límite, entre otros conceptos”.

Así también, Jhon Vargas señaló que “el último capítulo engloba lo que está pasando en este siglo y el pasado, entonces más alumnos se van a involucrar al sentir que es lo que ellos están estudiando ahora. Al ver el documental desde el principio, no se entiende mucho como lo hicieron los babilonios o los egipcios, porque uno no tiene claro el entorno en el que ellos se desarrollaron. Creo que lo más bonito de este último documental es el tema del caos; lo que todos pensaban que era imposible medir, la matemática lo haya podido medir, clasificar y estudiar profundamente. Para mi este es uno de los hitos del siglo XX y el trabajo del siglo XXI.”

En definitiva, este jueves los asistentes a esta muestra documental podrán apreciar, después de una breve introducción, el avance de la matemática durante el siglo XX y como importantes aristas de ese progreso han repercutido hasta la actualidad.

Miércoles, 24 Agosto 2016

   

CePIA, desarrollando ciencia desde Concepción al mundo

 

El Centro de Instrumentación Astronómica (CePIA) es un laboratorio de alta tecnología que opera en las dependencias de la Facultad gracias al trabajo de académicos y alumnos. Con un año de funcionamiento ha logrado captar la atención de los expertos, que esperan ansiosos el desarrollo instrumental que genera el equipo.

El director de CePIA, Dr. Rodrigo Reeves dice que son tres los objetivos del laboratorio: “la técnica, la enseñanza y la divulgación. Desde el punto de vista técnico la idea es acoplarnos a las necesidades que tienen los observatorios, suplirlos con instrumentación generada desde Chile, lo que no se ha hecho desde que existe astronomía en el país.Otro de los propósitos es que los estudiantes aprendan de instrumentación y luego puedan participar en proyectos de desarrollo para los observatorios, y si eso no ocurre, que tengan instrucción de alta tecnología y puedan aplicarla a cualquier otra área de las ciencia o desarrollar industria.Igualmente aspiramos conectar a la sociedad con lo que se hace en el laboratorio y en el Departamento.”

En otro orden de cosas, el trabajo de CePIA consiste en producir el soporte instrumental para que los observatorios funcionen. Hasta la fecha, diversos observatorios se han interesado en el trabajo que realiza el laboratorio. Al respecto, el profesor señaló que “el primer instrumento que propusimos fue desarrollar un radiómetro de vapor de agua, que para la radioastronomía es muy importante porque caracteriza el contenido de vapor de agua que existe en la atmósfera por sobre el observatorio, ya que ese contenido de vapor de agua afecta enormemente en las mediciones de los radiotelescopios”.

Una vez que propuesto y aprobado el instrumento, el interés científico repercutió en diversos observatorios de radioastronomía, tanto en San Pedro de Atacama, como en los países vecinos. En relación a esto, el profesor y su equipo recibieron a una comitiva del proyecto de colaboración argentino-brasileño, Large Latin American Millimeter Array (LLAMA). “Históricamente, tanto Argentina como Brasil, en instrumentación para radioastronomía que ataca longitudes de onda, no tienen experticia. Entonces lo que hicieron fue atacar el problema desde un punto de vista regionalista. Por eso en Chile acudieron a la Universidad de Chile y a nosotros.”

Respecto al radiómetro de vapor de agua, se destaca su rol fundamental al momento de realizar las correlaciones de acuerdo a la técnica de “interferometría de base muy larga”, la cual crea redes de radiotelescopio situados alrededor del mundo observando hacia el mismo objeto. Tanto LLAMA como el proyecto Event Horizon Telescope, donde participará Chile, operarán en base a este método.En relación a esto, el profesor comentó que “Event Horizon Telescope es un proyecto que ocupa interferometría con un objetivo específico: mapear el agujero negro que está dentro de nuestra galaxia para ver la sombra que genera. En el caso de Chile, el observatorio ALMA se debió refaccionar para participar. El profesor del Departamento, Dr. Neil Nagar cooperó en la instalación de unos instrumentos en ALMA para poder convertirlo en una estación del proyecto. APEX, es otro telescopio nacional que forma parte de la red.”

Así también, el Dr. Reeves dice que la colaboración más tangible con LLAMA es la solicitud para que CePIA participe en los sistemas de calibración del telescopio. “El instrumento de recepción entrega al científico un número que no tiene conexión con la realidad física, como lo es el flujo que viene de una fuente, la radiación, la intensidad o la temperatura del objeto. Entonces, lo que vincula la realidad física con lo que entrega el instrumento se llama calibración, y eso es lo que le estamos entregando al observatorio.”

Por último, otro de los proyectos del cual participa el Dr. Reeves, es el que desea traer a Chile un telescopio que sirva de tribuna para la instrumentación e investigación. “Se espera trasladar un radiotelescopio actualmente asentado en Hawai, el cual ha sido súper productivo científicamente desde su instalación y aún tiene mucha vida útil. En Chile no tenemos una plataforma donde podamos probar nuestra instrumentación y hacer nuestra propia ciencia, tenemos el 10% de acceso a los telescopios chilenos pero no hay tanta libertad.”

El Dr. Reeves termina diciendo que este radiotelescopio “nos va a permitir escudriñar en los confines del universo.Vamos a tratar de entender cómo evolucionó el universo en su etapa primigenia después del Big Bang. De igual manera, aparte de explotarlo científicamente, nosotros queremos ser el laboratorio de soporte principal de este telescopio en el norte, es decir, que todo pase por Concepción. Además esperamos realizar divulgación, tener salas de control acá y de forma regular permitir que la gente de nuestra ciudad o quien quiera pueda entrar y ver lo que se está haciendo.”

Lunes, 22 Agosto 2016

   

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