{"id":15600,"date":"2017-05-10T09:09:18","date_gmt":"2017-05-10T12:09:18","guid":{"rendered":"http:\/\/www.astrofisicamas.cl\/?p=15600"},"modified":"2023-08-07T20:51:59","modified_gmt":"2023-08-07T20:51:59","slug":"buscando-supernovas-en-tiempo-real-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrofisicamas.cl\/en\/buscando-supernovas-en-tiempo-real-2\/","title":{"rendered":"Nuestra investigaci\u00f3n: Buscando supernovas en tiempo real"},"content":{"rendered":"<h4><em><strong>Por Francisco F\u00f6rster, investigador del Instituto Milenio de Astrof\u00edsica y del Centro de Modelamiento Matem\u00e1tico UChile.\u00a0<\/strong><\/em><!--more--><\/h4>\n<p><strong>Las supernovas est\u00e1n entre los fen\u00f3menos m\u00e1s espectaculares del universo. Se originan cuando en el interior de algunas estrellas ocurren explosiones capaces de destruirlas, expulsando su material a decenas de miles de kil\u00f3metros por segundo<\/strong>, tan r\u00e1pido que atravesar\u00eda todo Chile de norte a sur en una fracci\u00f3n de segundo. Como resultado, estas estrellas se convierten en nubes de gas caliente en expansi\u00f3n que pueden brillar tanto como todas las estrellas de una galaxia. Gracias a estos eventos los elementos qu\u00edmicos pesados que se sintetizan lentamente al interior de las estrellas a lo largo de sus vidas estables, pero tambi\u00e9n r\u00e1pidamente durante la explosi\u00f3n como supernova, pueden enriquecer el universo con los ingredientes b\u00e1sicos para la vida. Pr\u00e1cticamente todo el fierro que hay en el universo se crea durante los primeros segundos de estas incre\u00edbles explosiones, supernova tras supernova, a una tasa de una explosi\u00f3n cada 100 a\u00f1os por galaxia durante los \u00faltimos 13 mil millones de a\u00f1os.<br \/>\nLas supernovas jugaron un papel importante en los or\u00edgenes de la ciencia moderna cuando dos de ellas explotaron en nuestra propia galaxia en 1572 y 1604 y fueron estudiadas por Tycho Brahe, Johanes Kepler y Galileo Galilei. A partir de entonces el estudio de las supernovas ha evolucionado desde la observaci\u00f3n a ojo desnudo de las escasas explosiones en nuestra galaxia al estudio de supernovas en grandes vol\u00famenes del universo con c\u00e1maras digitales y analizados por s\u00faper computadoras. Desde Chile, grandes colaboraciones internacionales, con destacada colaboraci\u00f3n local, han tenido un rol importante en descifrar los misterios de estas explosiones.<\/p>\n<p>Siguiendo esta tradici\u00f3n en<strong> 2013 reunimos un equipo interdisciplinario entre el Centro de Modelamiento Matem\u00e1tico y el Instituto Milenio de Astrof\u00edsica para iniciar una b\u00fasqueda de supernovas usando la c\u00e1mara astron\u00f3mica m\u00e1s grande del hemisferio sur, la Dark Energy Camera (DECam)<\/strong>, montada en el telescopio de 4 metros de Cerro Tololo, el mismo telescopio que tuvo un rol clave para el descubrimiento de la expansi\u00f3n acelerada del universo usando supernovas y que llev\u00f3 al premio Nobel de f\u00edsica 2011. En particular, nos interesaba buscar las se\u00f1ales de luz m\u00e1s tempranas de las supernovas, el shock breakout, que corresponde a los primeros instantes en que la onda de choque de la explosi\u00f3n interna llega a la superficie de la estrella. <strong>Nos propusimos detectar esta fase en tiempo real, algo nunca antes hecho para estos vol\u00famenes de datos, para gatillar observaciones inmediatas con otros telescopios.<\/strong><\/p>\n<p>En 2014 y 2015 pudimos realizar esta b\u00fasqueda de supernovas con DECam. <strong>Observamos un \u00e1rea del cielo mayor que 200 veces el tama\u00f1o de la Luna cada una hora y media, durante seis noches seguidas, y procesamos m\u00e1s de un de mill\u00f3n de millones de pixeles. Encontramos m\u00e1s de 100 supernovas<\/strong>, algunas de ellas a s\u00f3lo horas de su explosi\u00f3n. Fue necesario desarrollar nuevas t\u00e9cnicas de procesamiento de im\u00e1genes, nuevas t\u00e9cnicas para operar sobre las im\u00e1genes de forma distribuida en el supercomputador leftraru (en el laboratorio nacional de computaci\u00f3n de alto rendimiento), nuevas t\u00e9cnicas de inteligencia artificial para filtrar los millones de falsos candidatos producidos en el proceso de b\u00fasqueda y nuevas t\u00e9cnicas de visualizaci\u00f3n para entregar la informaci\u00f3n en tiempo real a los astr\u00f3nomos. <strong>Sobre todo, fue necesario articular redes de colaboraci\u00f3n interdisciplinaria, algo no f\u00e1cil de hacer y contrario a la hiper especializaci\u00f3n caracter\u00edstica de la ciencia moderna.<\/strong><br \/>\nAun cuando fuimos capaces de descubrir estas explosiones tan j\u00f3venes nos quedaron muchas preguntas porque no encontramos la se\u00f1al predicha por los modelos te\u00f3ricos. Luego de m\u00e1s de un a\u00f1o analizando los datos para entender por qu\u00e9 no detectamos el shock breakout llegamos a la conclusi\u00f3n que realmente algunos modelos parecen ir en contra de nuestras observaciones, mientras que otros parecen ser consistentes con ellas (m\u00e1s informaci\u00f3n en <a href=\"https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1609.03567.pdf\">https:\/\/arxiv.org\/pdf\/1609.03567.pdf<\/a>).<br \/>\nS\u00f3lo las estrellas muy grandes, en este caso s\u00faper gigantes rojas, tienen una superficie lo suficientemente grande como para que la emergencia de la onda de choque sea detectable por nuestros telescopios. Si la estrella es muy peque\u00f1a el evento tendr\u00eda una duraci\u00f3n y brillo menores. Las supernovas que ser\u00edamos capaces de detectar son llamadas de tipo II y se originar\u00edan de estrellas s\u00faper gigantes rojas de t\u00edpicamente cientos de veces el tama\u00f1o del Sol, mientras m\u00e1s masivas m\u00e1s grandes. Cuando las supernovas ocurren en galaxias muy cercanas a la nuestra es posible estudiar estas estrellas antes de la explosi\u00f3n directamente, en im\u00e1genes de las galaxias m\u00e1s cercanas a la V\u00eda L\u00e1ctea obtenidas previamente y con otros fines. Este tipo de observaciones llev\u00f3 a otros astr\u00f3nomos a concluir que s\u00f3lo las estrellas s\u00faper gigantes rojas de menor tama\u00f1o explotar\u00edan como supernovas. Nuestro resultado es consistente con este tipo de observaciones, ya que sugiere que las estrellas s\u00faper gigantes rojas m\u00e1s grandes y masivas no explotan como supernovas, sino que probablemente pierden su gran envoltura antes de llegar al final de sus vidas y s\u00f3lo producen shock breakouts modestos.<br \/>\n<strong>Este tipo de ciencia presenta oportunidades enormes de realizar nuevos descubrimientos, pero requiere formar una nueva generaci\u00f3n de cient\u00edficos que sean capaces de interactuar de forma interdisciplinaria con colaboradores de \u00e1reas diversas como la matem\u00e1tica o la computaci\u00f3n.<\/strong> El Instituto Milenio de Astrof\u00edsica y el Centro de Modelamiento Matem\u00e1tico han sido pioneros en internarse en esta nueva forma de hacer ciencia.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.astrofisicamas.cl\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/2017_05_10_FForster_2.gif\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-15601 size-full\" src=\"http:\/\/www.astrofisicamas.cl\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/2017_05_10_FForster_2.gif\" alt=\"\" width=\"645\" height=\"645\" \/><\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Por Francisco F\u00f6rster, investigador del Instituto Milenio de Astrof\u00edsica y del Centro de Modelamiento Matem\u00e1tico UChile.\u00a0<\/p>","protected":false},"author":3,"featured_media":29274,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_coblocks_attr":"","_coblocks_dimensions":"","_coblocks_responsive_height":"","_coblocks_accordion_ie_support":"","_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[59],"tags":[],"class_list":["post-15600","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-columnas"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.2 - 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