Carta "astronómica" a los Reyes Magos

¡Ya llegaron los Reyes! Hoy, esta es la frase más repetida en todas las casas de Canarias. Niños soñolientos abriendo paquetes, roscón de reyes para el desayuno y un último día de navidades en familia para disfrutar, especialmente con los más pequeños de la casa. Dejando aparte las inquietudes personales de cada uno, los astrónomos también iniciamos este 2019 con mucha ilusión y ganas de seguir avanzando en nuestro conocimiento del Universo.

Este año, la sonda Osiris-Rex de la NASA analizará el asteroide Bennu con una precisión sin precedentes, colocándose en una órbita de apenas un kilómetro y medio e incluso tocando el asteroide para enviar a la Tierra muestras de su composición química. Por otro lado, otra sonda de la NASA, llamada New Horizons, acaba de visitar el cuerpo más alejado jamás explorado del Sistema Solar: Ultima Thule. Estas misiones espaciales nos permitirán entender el origen del Sistema Solar, de nuestro planeta y de cómo la vida ha conseguido evolucionar en él.

Desde Tierra también seguimos avanzando en el desarrollo de nuevas tecnologías: telescopios e instrumentos que nos permitirán hacer nuevos descubrimientos. En Chile continúa la construcción del Telescopio Extremadamente Grande (ELT de sus siglas en inglés), donde los investigadores españoles (entre ellos muchos canarios) participan de manera activa, y seguimos esperanzados en que la construcción del Telescopio de Treinta Metros (TMT de sus siglas en ingles) se lleve a cabo en La Palma.

Sin embargo, no todos los deseos expresados en nuestra particular carta “astronómica” a los Reyes Magos consisten en construir nuevos aparatos cada vez más potentes. Los astrofísicos basamos nuestro trabajo en entender el Universo a través de modelos físico-matemáticos que nos permitan hacer predicciones y que sean reproducibles. Por lo tanto, dedicamos gran parte de nuestro tiempo a desarrollar nuevas metodologías para analizar, de la manera más eficiente posible, los datos que recibimos de nuestros flamantes instrumentos.

En el caso particular de los que, como yo, dedicamos nuestra vida a entender la formación y evolución de las galaxias que como nuestra Vía Láctea pueblan el Universo, nuestra carta a los Reyes Magos de los últimos años siempre incluía (e incluye) el poder disponer de instrumentos que nos permitan estudiar la composición de la luz (información espectral) que proviene de diferentes partes de cada galaxia. Como ya hemos comentado en artículos anteriores de esta Gaveta de Astrofísica, las galaxias suelen estar formadas por diferentes estructuras estelares que llamamos bulbos (asociados a la zonas centrales), discos (estructuras extendidas donde generalmente encontramos los maravillosos brazos espirales) y barras (componentes alargadas que atraviesan las galaxias). Afortunadamente, el progreso en este tipo de instrumentación, que comúnmente denominamos espectroscopía de campo integral, ha sido exponencial en los últimos años. La espectroscopía de campo integral nos permite obtener espectros para cada posición de la galaxia (como se muestra en el panel derecho de la figura) y por lo tanto podemos obtener información correspondiente a las diferentes estructuras que componen la galaxia.

Sin embargo, la cantidad y la calidad de los nuevos datos han provocado que el desarrollo de nuevas metodologías para analizar los espectros y extraer su máximo potencial se haya vuelto fundamental. En nuestro grupo de investigación en el Instituto de Astrofísica de Canarias hemos desarrollado recientemente un nuevo método para separar espectro-fotométricamente las diferentes estructuras galácticas observadas con la espectroscopía de campo de integral. Y ahora se estarán preguntando “¿qué significa esto de espectro-fotométricamente?” Decimos que nuestro nuevo método es fotométrico porque en la espectroscopía de campo integral tenemos una imagen “fotométrica” bidimensional de la galaxia para cada longitud de onda. Analizando estas imágenes podemos separar la luz que proviene de cada estructura galáctica: bulbo, disco y barra. Además, nuestro método también es espectroscópico porque podemos aplicar esta separación de estructuras para cada longitud de onda: así podemos recuperar un espectro asociado a cada estructura galáctica. De esta manera, el algoritmo desarrollado es capaz de unir lo mejor de ambos mundos, proporcionando por primera vez espectros para las diferentes estructuras galácticas y abriendo una nueva ventana para estudiar la formación y evolución de las galaxias.

Las recientes aplicaciones de este nuevo código ya están proporcionando los primeros resultados científicos. En este sentido, hemos podido verificar la existencia de formación estelar residual en galaxias de que llamamos de tipo temprano, es decir, aquellas que se suponen formadas principalmente por estrellas viejas y que deberían estar apagadas (sin formación estelar). Esto no es un resultado nuevo, ya que se sabía que este tipo de galaxias todavía conserva gas suficiente para formar estrellas; sin embargo, nosotros hemos visto cómo la formación de estrellas se asocia principalmente a la estructura de disco (y no a la de bulbo) de estas galaxias, algo que ya apuntaban resultados anteriores, pero que no se había comprobado de manera tan evidente. Estos trabajos representan solo un ejemplo del poder de combinar la última tecnología en observaciones con los métodos más avanzados de análisis. En esta línea, el 2019 será sin duda un año lleno de nuevos resultados y aquí estaremos para informarles a través de esta Gaveta de Astrofísica. ¡Feliz año!