Espacio México Santa María Tonantzintla, México, Martes, 25 de octubre de 2011 a las 13:51

“Las galaxias son como los fuegos artificiales que han quedado de todo el proceso de formación del Universo”

El trabajo del doctor Gustavo Bruzual ha resultado esencial para la interpretación de los espectros de cerca de un millón de galaxias obtenidos por el Sloan Digital Sky Survey

GR/INAOE/DICYT Durante la última década la astrofísica ha revolucionado la concepción del Universo que teníamos hasta finales del siglo 20. No sólo saben ahora los astrónomos con una exactitud casi “ridícula” la edad del mismo –13 mil 700 millones de años--, sino que conocen su composición también con bastante precisión: el cuatro por ciento está conformado por materia bariónica –aquella que podemos ver—y el 96 por ciento está integrado por materia oscura y por energía oscura. Vivimos en un Universo en expansión acelerada.

 

De acuerdo con información tomada de la página del INAOE, el trabajo del Dr. Bruzual se centra en la síntesis evolutiva de poblaciones estelares (SPE): “Debido a que la luz viaja a una velocidad constante, a medida que observamos galaxias más y más lejanas, las vemos en etapas más tempranas de su evolución. Hoy en día, con los telescopios más poderosos, podemos observar galaxias casi en el momento de su formación. Gracias a los modelos de SPE, sabemos ahora que, típicamente, las estrellas que vemos en galaxias lejanas son más jóvenes, más masivas, más calientes y menos ricas en elementos más pesados que el He (metales), que las que observamos en el universo cercano, y que por ello la luz que emiten es más azul y más intensa. La SPE es fundamental para caracterizar las propiedades de las galaxias que reinan en el universo en que vivimos, y para descubrir cómo las galaxias más lejanas dan origen a sistemas tan complejos como las galaxias que observamos cerca a nosotros, incluyendo la misma Vía Láctea” (fuente: http://www.inaoep.mx/seminario2011/octubre.htm)


Dicha página añade que el último trabajo del Dr. Bruzual (Bruzual & Charlot, 2003) con aproximadamente 2500 citas, “ha resultado esencial para la interpretación de los espectros de cerca de un millón de galaxias obtenidos por el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Gracias a la combinación del SDSS y a los modelos de SPE de Bruzual & Charlot (2003), tenemos hoy en día una idea mucho mas clara y precisa de los procesos de formación y ensamblaje de galaxias en el universo”. Según Frogel (Astronomy's Greatest Hits: The 100 Most Cited Papers in Each Year of the First Decade of the 21st Century, 2010), dicho artículo “es el único trabajo no basado en grandes sondeos observacionales que se mantiene consistentemente entre los trabajos más citados de la década”. Actualmente el Dr. Bruzual y sus colaboradores S. Charlot y R. González-Lópezlira, también del CRyA-UNAM, trabajan en la adecuación de los modelos de SPE para permitir la interpretación de los datos que se espera obtener con el James Webb Space Telescope, que será puesto en órbita en 2014. El Dr. Bruzual es miembro del Sistema de Promoción del Investigador de Venezuela (equivalente al SNI de México) desde 1990, y ocupa su nivel más alto desde 2004. Asimismo, ha recibido numerosos premios y distinciones.


Durante su estancia en INAOE, el Dr. Bruzual dictó la ponencia Descubriendo el Universo a través de la síntesis de poblaciones estelares, en la cual habló entre otras cosas sobre los conceptos de materia oscura y energía oscura. Sólo un cuatro por ciento del Universo, añadió, está conformado por materia bariónica, es decir, por la que podemos ver y sentir, de la que estamos rodeados e incluso de la que estamos hechos nosotros mismos. Añadió que el conocimiento que ahora tienen los astrofísicos del Universo les permite conocer con gran exactitud la edad del mismo y la manera en la cual ha evolucionado.


En entrevista, el investigador explica la visión actual de Universo: “Los resultados más importantes que han surgido últimamente se refieren a la presencia de la materia oscura y de la energía oscura de una manera totalmente dominante. El 96 por ciento del contenido del Universo no lo podemos ver. Lo que hace la astronomía se refiere al cuatro por ciento restante. Alrededor del 23 ó 25 por ciento del Universo es materia oscura, que ejerce fuerza gravitacional pero es invisible, y más del 70 por ciento es lo que llamamos energía oscura, que no ejerce fuerza gravitacional pero que separa a las galaxias y provoca que la expansión del Universo sea acelerada”.


Esto último lo ejemplifica comentado que cuando se lanza una pelota hacia arriba se espera que sea cada vez más lenta, y que luego regrese o caiga hacia nosotros. Pero en escalas cosmológicas, la energía oscura causa que la pelota (es decir, un volumen de universo) no frene su movimiento, sino que se aleje cada vez más rápido de nosotros: “Eso es lo que está pasando en el Universo: uno esperaría que las galaxias se frenaran a medida que transcurre el tiempo por la fuerza gravitacional, pero cada vez se van moviendo más rápido, éste es uno de los resultados más importantes de las investigaciones de los últimos diez años”.


Añade que conocemos bien la edad del Universo a partir del 2003. Desde entonces comienzan a surgir con certeza los conceptos de materia oscura y de energía oscura: “La última década ha revolucionado por completo todo lo que sabíamos antes del Universo, y se han establecido muy bien estos contenidos, estas cantidades y parámetros, y creo que ya no hay vuelta atrás. Lo que se podrá hacer en adelante es refinar las medidas, tener menos errores –aunque los errores de medición son pequeños--, e ir mejorando los modelos, pero la esencia misma no va a cambiar. Tendrían que descubrirse algunos errores garrafales para que cambie la interpretación”.

 

Evolución espectral de galaxias


En cuanto a su trabajo científico, el Dr. Bruzual comenta que tiene que ver con la evolución espectral de galaxias, lo que sirve para estudiar “ese pequeño cuatro por ciento de materia que hay concentrada en las galaxias, y con él podemos ir estableciendo una cronología, saber qué galaxias son más viejas, cuáles son más nuevas, cómo se formaron algunas, cómo dieron origen a las presentes, utilizando lo que sabemos de la evolución de las estrellas, algo sencillo comparado con todo el proceso de evolución del Universo. Las galaxias son como los fuegos artificiales que quedan de todo este proceso, y podemos ver cómo fueron los primeros fuegos y los últimos fuegos y cómo cambian de los primeros a los últimos”.

 

 

El trabajo de los astrofísicos en estos temas de frontera es muy reconocido. Hace unos días se otorgó el Premio Nobel de Física a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess por el descubrimiento de la expansión acelerada del Universo a través de la observación de supernovas tipo Ia en galaxias moderamente lejanas, aceleración que puede ser explicada si suponemos la existencia de la energía oscura. Además, en marzo de este año la Fundación Gruber otorgó su Premio en el área de Cosmología al llamado “Gang of Four”, integrada por Marc Davies, George Efstathiou, el mexicano Carlos S. Frenk y Simon D. M. White, por ser pioneros en el empleo de las simulaciones numéricas, que utilizaron para validar la teoría de la materia oscura fría del crecimiento cósmico. Las simulaciones son ahora un componente estándar de la cosmología (fuente:
http://www.gruberprizes.org/GruberPrizes/Cosmology_LaureateOverview.php?awardid=63)

 

Por su parte, científicos como el Dr. Gustavo Bruzual, del Centro de Centro de Investigaciones de Astronomía de Mérida, Venezuela, y del Centro de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM (CRYA-UNAM) de Morelia, Michoacán, estudian el cuatro por ciento que sí podemos ver. Mi trabajo, explica en entrevista, tiene que ver con la evolución espectral de las galaxias, “algo sencillo comparado con el proceso de evolución del Universo”. Sin embargo, las galaxias son como los fuegos artificiales que quedaron de todo ello.

 

Esta semana, durante algunos días, el investigador nacido en Caracas, Venezuela, estuvo en el INAOE para hablar sobre sus investigaciones en síntesis de poblaciones estelares. Aprovechamos su estancia para hacerle algunas preguntas acerca de su labor científica. El Dr. Gustavo Bruzual obtuvo el título de Físico en 1973 en la UNAM y realizó estudios de postgrado en la Universidad de California, Berkeley, donde obtuvo el grado de doctor en 1981. Desde entonces ha trabajado en el Centro de Investigaciones de Astronomía, en Mérida, Venezuela, institución de la cual fue director por 21 años. Actualmente está de sabático en el CRYA-UNAM.