LA FORMACIÓN DE ESTRELLAS Y GALAXIAS, EN SUPERCÓMPUTO. MODELACIÓN DEL CENTRO DE RADIOASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA DEL CAMPUS MORELIA

Resumen

MORELIA, MICH.- INALCANZABLES PARA EL SER HUMANO POR SU COLOSAL TAMAÑO Y DISTANCIA, LAS ESTRELLAS Y GALAXIAS QUE ABUNDAN EN EL UNIVERSO REPRESENTAN UN DESAFÍO CIENTÍFICO PARA LOS ASTRÓNOMOS. PARA ENTENDER CÓMO SE FORMAN LAS NUBES DE LAS QUE NACEN LAS ESTRELLAS Y APROXIMARSE A CÓMO ES UNA GALAXIA COMPLETA CON SUS REGIONES DE FORMACIÓN ESTELAR, EN EL "CAMPUS" MORELIA DE LA UNAM ENRIQUE VÁZQUEZ SEMADENI Y GILBERTO GÓMEZ REYES, INVESTIGADORES DEL CENTRO DE RADIOASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA, MODELAN CON SUPERCÓMPUTO SU ORIGEN Y DESARROLLO. VÁZQUEZ, TAMBIÉN JEFE DEL DEPARTAMENTO DE CÓMPUTO DE LA MENCIONADA ENTIDAD ACADÉMICA, SIMULA DENTRO DE UN CUBO DE 800 AÑOS-LUZ POR LADO, LA CONFORMACIÓN DE NUBES DE LAS QUE NACEN LAS ESTRELLAS Y QUE ADOPTAN FORMAS MUY IRREGULARES, FRECUENTEMENTE FILAMENTARIAS. EN TANTO, GÓMEZ EJEMPLIFICA CON UNA FIGURA PARECIDA A UN REHILETE EN MOVIMIENTO LA ESTRUCTURA DE UNA GALAXIA COMPLETA, DONDE DISTINGUE BRAZOS ESPIRALES, SITIOS DE FORMACIÓN ESTELAR. AMBOS ESTUDIAN EL GAS INTRAGALÁCTICO, QUE ESTÁ DENTRO DE LAS GALAXIAS Y ENTRE LAS ESTRELLAS QUE LAS FORMAN. LE LLAMAN MEDIO INTERESTELAR Y LO COMPARAN CON LA ATMÓSFERA TERRESTRE. "NOS INTERESA CONFIGURAR LOS EFECTOS DE ESE FLUIDO A VARIAS ESCALAS, DESDE LA FORMACIÓN INDIVIDUAL HASTA EL COMPLEJO ENTERO", RESUMIÓ VÁZQUEZ. MODELARLO EN LA COMPUTADORA ES PARECIDO A LO QUE HACEN LOS METEORÓLOGOS EN NUESTRO PLANETA, QUE SIMULAN EL MOVIMIENTO DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE PARA PREDECIR DÓNDE SE FORMAN NUBES, LLUVIA O NIEVE. LOS ASTRÓNOMOS DEL CENTRO APLICAN LAS MISMAS HERRAMIENTAS Y ECUACIONES DE LA HIDRODINÁMICA. "LA MEJOR FORMA DE IMAGINAR NUESTRO TRABAJO ES DECIR QUE HACEMOS METEOROLOGÍA A ESCALA GALÁCTICA, EN DONDE EL EQUIVALENTE A LAS GOTITAS DE LLUVIA SON ESTRELLAS COMO NUESTRO SOL", ILUSTRÓ. EN EL ESPACIO HAY NUBES GIGANTES QUE MIDEN DECENAS O HASTA CENTENAS DE AÑOS LUZ. SI SE VUELVEN DE TORMENTA (MUY DENSAS), SUELTAN CONDENSACIONES, QUE SON ESTRELLAS Y SISTEMAS SOLARES COMO EN EL QUE VIVIMOS, ESPECIFICÓ. LA FUENTE DE DATOS PARA EL MODELAJE SON ECUACIONES QUE SE RESUELVEN NUMÉRICAMENTE CON CÓMPUTO MUY POTENTE. DEVELAN EL COMPORTAMIENTO DE UNA DETERMINADA REGIÓN A LO LARGO DE CIERTO PERIODO, QUE CORRESPONDE A DECENAS O HASTA CENTENAS DE MILLONES DE AÑOS. "LAS CONDICIONES INICIALES CON LAS QUE HACEMOS LOS CÁLCULOS LAS TOMAMOS DE DATOS REALES QUE SE OBTIENEN CON ASTRONOMÍA OBSERVACIONAL. USAMOS ESA INFORMACIÓN COMO PUNTO DE PARTIDA PARA EL CÁLCULO NUMÉRICO Y DEJAMOS QUE EVOLUCIONE PARA ENTENDER CÓMO PROCEDE EL FENÓMENO DE FORMACIÓN", DETALLÓ. GILBERTO GÓMEZ TRABAJA A UNA ESCALA MAYOR, YA QUE LE INTERESA DESCRIBIR LA GALAXIA COMPLETA, AUNQUE SE ENFRENTA A UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DE LA ASTRONOMÍA: DETERMINAR DISTANCIAS. "ES DIFÍCIL Y LAS INCERTIDUMBRES SON GRANDES. POR EJEMPLO, SI TENEMOS UNA NUBE ALARGADA VISTA DE FRENTE, SE COMPLICA DISTINGUIR ESA FORMA DE UNA ESFÉRICA, PERO SUS IMPLICACIONES SON IMPORTANTES EN LA REALIDAD", APUNTÓ. AUNQUE A VECES PARTE DE DATOS REALES PARA DESARROLLAR LAS SIMULACIONES, A GÓMEZ LE GUSTA TAMBIÉN ENSAYAR EL PROCESO INVERSO Y COMENZAR CON UNA SIMULACIÓN, PARA LUEGO COTEJARLA CON LA REALIDAD. "ASÍ PODEMOS PONER A PRUEBA LAS SUPOSICIONES QUE LA GENTE UTILIZA PARA DETERMINAR PROPIEDADES FÍSICAS". POR EJEMPLO, AÑADIÓ VÁZQUEZ, LA TEORÍA DE FORMACIÓN DE ESTRELLAS TRADICIONALMENTE HA CONSIDERADO QUE LAS NUBES QUE DERIVAN EN AQUÉLLAS SON SISTEMAS EN EQUILIBRIO, COMO EL SOL. "PERO NUESTRAS SIMULACIONES DE LOS ÚLTIMOS CINCO AÑOS SUGIEREN QUE LAS NUBES ESTÁN LEJOS DEL EQUILIBRIO, Y DEFENDEMOS LA POSTURA DE QUE ESTÁN EN CAÍDA LIBRE. AÚN SOMOS MINORÍA LOS QUE PENSAMOS ASÍ; SIN EMBARGO, LA IDEA POCO A POCO PERMEA EN LA COMUNIDAD ASTRONÓMICA". ANTES, LOS EXPERTOS VEÍAN AL UNIVERSO SÓLO COMO UNA FOTOGRAFÍA INSTANTÁNEA Y, POR ELLO, LAS PRIMERAS TEORÍAS DESCRIBÍAN LAS COSAS COMO ESTÁTICAS. "AHORA PODEMOS SIMULAR EN LA COMPUTADORA LA EVOLUCIÓN DURANTE 40, 50, 200 Ó MIL MILLONES DE AÑOS Y NOS PERCATAMOS QUE LAS COSAS SON MUY DINÁMICAS EN UNA ESCALA DE TIEMPO MUCHO MÁS LARGA QUE LA VIDA HUMANA", AGREGÓ. EN SU TRABAJO, GÓMEZ BUSCA ENTENDER CÓMO ES UNA GALAXIA COMPLETA Y DÓNDE ESTÁN DISTRIBUIDAS LAS NUBES. "ME INTERESA PONER A PRUEBA LOS MÉTODOS PARA MEDIR DISTANCIAS Y SABER SI SON CORRECTOS O NO, Y ESO TIENE QUE VER CON LA ESTRUCTURA DE LA GALAXIA A GRAN ESCALA, CON LOS FLUJOS Y CÓMO SE MUEVE EL GAS ALREDEDOR". SUS ESTUDIOS BRINDAN UNA IDEA DE LA TOPOGRAFÍA DE LA GALAXIA Y PERMITEN SABER QUÉ MATERIAL CAE Y SE AMONTONA, PARA DÓNDE VA Y CÓMO SERÁ SU FORMA. MIENTRAS EN SU INVESTIGACIÓN GÓMEZ VA DE ESCALAS GRANDES A PEQUEÑAS EN LA GALAXIA, VÁZQUEZ ANALIZA A LA INVERSA, Y AMBOS CONVERGEN EN LA ESCALA DE LOS BRAZOS ESPIRALES. PARA SU INVESTIGACIÓN, LOS ASTRÓNOMOS REALIZAN TRABAJO NUMÉRICO. "UTILIZAMOS CASI SIEMPRE LAS MISMAS ECUACIONES, PERO LE PASAMOS CHAMBA A LAS COMPUTADORAS, QUE GENERAN GRANDES LISTAS DE NÚMEROS QUE LUEGO DEBEMOS INT