Entrevista / El proyecto Alhambra ofrece datos de 10.000 galaxias y de 20.000 estrellas

  • Se ha observado centenares de galaxias durante seis años.

  • La mayor fuerza del proyecto es la observación de ocho regiones distintas del cielo.

  • “Los resultados del estudio del cosmo también son patrimonio de la humanidad”

  • Entrevista a Alberto Molino, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía y uno de los responsables del proyecto Alhambra.

 

También puedes escuchar la entrevista en nuestro podcast.

 

Alberto Molino

Alberto Molino, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía

Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía han desarrollado el mejor catálogo hasta la fecha para el estudio de la evolución del cosmos, el denominado Alhambra Survey.  Gracias a éste se ponen a disposición de la comunidad científica los datos de un total de 100.00 galaxias y de 20.000 estrellas de halo galáctico y 1.000 posibles núcleos de galaxias distribuidas en ocho regiones del cielo. Toda la información recopilada permitirá estudiar la evolución del universo durante los últimos 10.000 millones años, con una fiabilidad estadística sin precedentes hasta la fecha.  

Entrevistamos a Alberto Molino, autor de este estudio e investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía. ¿Qué define el proyecto Alhambra?

La idea fundamental del proyecto Alhambra es que es un proyecto 100% español. Es realmente hacer un estudio de cómo han cambiado las galaxias en este tiempo en el universo. Digamos que el objetivo es ver si somos capaces de observar muchas galaxias y entonces entender como poco a poco han ido cambiando, a medida que el universo avanzaba y se hacía más viejo. Somos capaces de ir hacia atrás en el tiempo y ver como se ha transformado el universo mismo  o como han ido cambiando las propiedades y la imagen misma. Entonces en esa idea, tratar de entender como ha cambiado la historia de nuestro universo.

El proyecto Alhambra lo que se propone es observar detenidamente con un telescopio que tenemos en el observatorio de Calada Alto. Y hacer observaciones muy precisas de ocho regiones distintas del cielo y tratar de estudiar en detalle a que distancia se encuentran cada una de ellas. De manera que así somos capaces de ir colocándolas en distancias. En cosmología, hablar de distancias es equivalente a hablar de tiempos en el universo. De forma que si somos capaces de colocarlas de forma ordenada y precisa en distancia, automáticamente podemos ir ordenándolas en el tiempo y comparar cuales son las propiedades de ahora en comparación con las de antes. Esta comparación puede ser en tamaño, bien sea si las galaxias de antes eran más grandes que las de ahora o si las de antes brillaban más porque tenían un mayor contenido de estrellas que las de ahora, si las formas son iguales o distintas, etc. Todo eso, como se hace en comparativa y de forma cronológica, da una visión muy exacta de como han ido evolucionando las propiedades de las galaxias que en definitiva es la imagen misma del universo que tenemos.

En cosmología, hablar de distancias es hablar de tiempos en el universo. Si somos capaces de colocarlas de forma ordenada y precisa en distancia, podemos ir ordenandolas en el tiempo y comparar.

¿Y cómo ha sido el proceso? ¿Cómo se ha llegado a alcanzar este catálogo de Alhambra que se ha presentado ahora?

Pues fijate… es un proyecto largo, en realidad han sido muchos años de observación. El proyecto Alhambra Survey comenzó con las observaciones, el diseño y la planificación en el año 2005. Se empezó a observar el universo de forma detenida y así hemos estado observando, durante seis años, varias centenares de las galaxias de forma repetida. Se ha empleado una técnica que en cosmología se utiliza, llamada fotometría multibanda, que no significa más que observar en distintos colores las galaxias que observamos en el cielo. De manera que seamos capaces de extraer el contenido de estrellas que tienen y así identificar la distancia a la que se encuentran. Ese ha sido básicamente el objetivo del proyecto.

¿Digamos que la utilización de esta técnica de fotometría multibanda es lo que marca la diferencia de otros catálogos anteriores?

galaxiaEfectivamente digamos que en cosmología, cuando los cosmólogos tenemos que calcular las distancias a las galaxias, existen dos formas fundamentales.  La tradicional sería recibir la luz que nos emiten las galaxias, la descomponemos en colores como cuando pasa la luz a través de un prisma.  Aislamos los colores y estudiando esa luz, somos capaces de entender como ha sufrido un cambio en los colores que observamos respecto de la luz que se emitió, porque el universo se expande. Es decir, la luz original que emite las galaxias es ligeramente distinta de la que observamos en la Tierra porque el universo se expande y modifica esta luz en su viaje. Digamos que la forma tradicional es mediante el estudio espectroscópico es decir el estudio de la luz. Pero tiene una limitación fundamental y es que para poder hacer un estudio cosmológico de gran envergadura, que dé datos realmente representativos de cómo es el universo a gran escala, uno necesita observar una gran cantidad de galaxias. Esta técnica de la espectroscopia es mucho más lenta y requiere de grandes períodos de observación.

Sin embargo, la fotometría es mucho más eficiente. El tomar fotos y el contar luz es mucho más efectivo y más rápido. Además nos permite, en un tiempo más razonable, observar muchas más galaxias y más lejanas, que eso también es muy interesante porque cuanto más lejana es una galaxia ésta es  más débil. Por lo tanto para poder observarla bien, requiere de mayor tiempo de exposición en un telescopio. Si somos capaces de utilizar un aparato, un instrumento muy sensible y muy eficiente a la hora de captar luz, seremos capaces de observar objetos más distantes y por lo tanto podremos retroceder más en el tiempo y llevar más lejos estos estudios cosmológicos. En este sentido Alhambra apostó por la técnica de fotometría de banda ancha que es claramente muy efectiva.

La fotométrica es mucho más eficiente, más rápida y nos permite, en un tiempo más razonable, observar muchas más galaxias y más lejanas.

¿En conclusión cuál sería el principal valor que se da a la ciencia y a los científicos? ¿Porque la comunidad científica luego lo van a usar o no? 

Por supuesto, yo creo que como bien apuntabas al principio, Alhambra acaba de hacer disponible lo que sería una 5ª parte del proyecto de la base de datos que hemos hecho. Está disponible para la comunidad española astronómica, de manera que los astrónomos españoles puedan empezar a explotar la riqueza científica que tienen los datos. Pero digamos que sí tuviéramos que marcar el proyecto y envasarlo dentro de otros similares, yo creo que la virtud y lo que marca la diferencia es que al haber observado ocho regiones distintas del cielo.  Las propiedades de cómo se distribuyen las galaxias en el tiempo es mucho más representativa que aquellos que han observado una sola región.

El universo a gran escala es homogéneo pero cuando lo miramos de forma un poco más cercana vemos que hay estructuras, existen zonas donde hay más galaxias de lo normal y zonas donde hay menos. Entonces el hecho de que Alhambra observe de forma precisa y consistente ochos regiones distintas, permite que los resultados cosmológicos estadísticos que se infieran sean mucho más representativos de como es el universo a gran escala. Y gracias a ello Alhambra tiene su mayor fuerza.

Continuando lo que ha comentado. El proyecto es más representativo, pero ¿también permiten una mayor extrapolación?

Lo ideal en la cosmología, dado que el universo es tan grande y contiene tanto número de galaxias, es intentar definir propiedades estadísticas de cuantas galaxias hay y de que tipo del universo. Cuando uno utiliza observaciones como en otros proyectos, y el investigador se ciñe a una pequeña región de cielo y tratas de observar las galaxias que allí se encuentran está arriesgando que  observe una zona donde haya más galaxias de lo normal y por lo tanto las propiedades, por ejemplo ¿cuantas galaxias hay a cada distancia de las otras o  sea ligeramente distinta a la media estadística?.

 En ese sentido la cosmología necesita de grandes volúmenes de observación para intentar diluir posibles, lo que nosotros llamamos inhomogeneidades, es decir que estemos observando una zona donde casualmente hay unas pocas más de lo que sería la media. La combinación de distintas áreas de observación, distintas líneas de visión es lo que hace que los estudios sean realmente finos y los estudios sean realmente representativos. También hay que tener en cuenta las propiedades cosmológicas que se infiera, bien sea el número de galaxias o cuando se forma  las galaxias.

Por ejemplo una pregunta interesante  sería ¿cuándo en la historia del universo las galaxias forman más estrellas y en otra? ¿cuál fue el momento en que las galaxias se fusionan más unas con otra?… es decir cuanto mayor sea representativa la visión que tengamos del universo pues las propiedades finales que infiramos serán muchos más precisas.

alhambra

¿Cuáles son los siguientes pasos,  es decir, las siguientes publicaciones del proyecto Alhambra?

Pues una vez que se ha hecho publica la base de datos en la que se explica el contenido, la forma, la riqueza de las observaciones, automáticamente empieza la explotación científica. Como puedes imaginar Alhambra aunque es un proyecto fundamentalmente encaminado al estudio etimológico, como decías al principio, estudiar como ha cambiado el universo en los últimos 10.000 millones de años, en esa mirada hacia lo lejano en el universo, atravesamos también el halo de la propia galaxia. Es decir, que tenemos que observar una pequeña parte de nuestra galaxia, por lo tanto nos tropezamos con varios cientos de miles de estrellas que son también interesantes desde un punto de vista de análisis. Nos centramos en entender como son las estrellas en el halo galáctico; a diferencia de como son las que se encuentran en distintas poblaciones, son más viejas.

Por ejemplo podemos entender, ya que utilizamos un sistema de fotometría que discretiza en colores, muy bien cual es la relación entre la forma que tienen las galaxias y el contenido que tienen dentro en estrellas. También podemos buscar galaxias que tienen núcleos activos que tienen agujeros negros dentro y poder intentar entender la física que hay detrás. Podemos hacer estudios de la función de luminosidad, que no significa más que intentar cuantificar cuantas galaxias, en función de lo que brillan, nos encontramos en el universo. Esto da pie a entender cuantas galaxias se han formado en el tiempo y como ha ido evolucionado el universo, etc. Puedes imaginarte la riqueza científica que va a aportar Alhambra es inmensa… desde luego.

Utilizamos un sistema de fotometría que discretiza en colores y así podemos entender muy bien cuál es la relación entre la forma que tienen las galaxias y el contenido que tienen dentro las estrellas.

Y en este proyecto han participado científicos de diferentes instituciones e incluso de diferentes países, ¿verdad?

Fundamentalmente contribución española. Hay alguna pequeña contribución, por supuesto científico, ya sabes que la comunidad astronómica nacional nos tenemos que mover mucho siempre hay grandes colaboraciones con otros países. Pero podríamos decir que el corazón, el núcleo de Alhambra es 100% español hecho con personal español, instrumentación española y desde luego con técnicos españoles, eso hay que remarcarlo, es made in Spain y va a dar resultados que son tan competitivos como otros proyectos extranjeros.

De ahí también el nombre aunque realmente Alhambra viene de unas siglas en inglés.

Efectivamente, yo creo que, digamos la sede fundamental donde surgió la idea de Alhambra fue aquí en el Instituto de Astrofísica de Andalucía, de Granada. Yo creo que se trató de buscar la forma de hacer referencia a nuestro monumento, la Alhambra de Granada. Y crear unas siglas en inglés que representan obviamente las características del proyecto, pero que nos parecía pertinente tratar de hacer un sello astronómico que tuviera carácter español o que fuera claramente identificable con nuestro patrimonio histórico. Al fin y al cabo,  los resultados del estudio del cosmo también son patrimonio de la humanidad, de alguna manera unimos lo viejo con lo más viejo.

Muchas gracias por atender a ‘Saber Más. Noticias de salud y ciencia’.

Por Juan Antonio Ibáñez Cuenca

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