Margarita Rosado Solís, una astrónoma estelar
Por Marytere Narváez
Mérida, Yucatán. 5 de diciembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Las Nubes de Magallanes, dos galaxias cercanas que únicamente se ven en el Hemisferio Sur, son uno de los cuerpos extendidos más emblemáticos para Margarita Rosado Solís, investigadora del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), entre los más de 200 cuerpos extendidos que ha estudiado a lo largo de su carrera.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Rosado Solís señaló que la astronomía fue su interés desde muy joven, aunque antes de realizar su doctorado en este campo en la Universidad de París, se dedicó a la óptica. Desde su regreso a México, se integró como investigadora en el Instituto de Astronomía de la UNAM, desde donde se ha dedicado a la observación de la cinemática de objetos nebulosos cósmicos y la fabricación de instrumentos para su estudio.
En el marco del VIII Congreso Internacional de Ingeniería Física, organizado por la UNAM en la ciudad de Mérida, la astrónoma mexicana adscrita con nivel III al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) presentó la conferencia NEFER y FAPCAM (HERMES): instrumentos para el Gran Telescopio de Canarias, donde dio a conocer el trabajo que realizó en el desarrollo del Nuevo Espectrómetro Fabry-Perot de Extrema Resolución (NEFER) en estudios de cinemática de fuentes cósmicas extendidas, así como del detector FAPCAM que funcionará como contador de fotones para el Gran Telescopio de Canarias (GTC).
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cuáles son sus líneas de investigación principales?
Dra. Margarita Rosado Solís.
Margarita Rosado Solís (MRS): En el caso de la astrofísica, yo me ocupo de la cuestión de la dinámica de objetos extendidos y, básicamente, la dinámica del medio interestelar en galaxias y la dinámica de las interacciones de galaxias, en donde obtengo primero las velocidades de estos diferentes tipos de objetos, como nebulosas planetarias, burbujas, remanentes de supernovas.
Obtengo sus velocidades de expansión, su energía, sus edades y también confronto los resultados con observaciones astronómicas; con observaciones en otras longitudes de onda como las de vía satélite; con emisión de rayos X suaves y duros; y con modelos matemáticos hidrodinámicos mediante simulaciones numéricas.
Es una cuestión bastante completa que va desde las observaciones en varias longitudes de onda, la cinemática y la confrontación con simulaciones numéricas para obtener la evolución y las propiedades más importantes de estos objetos básicamente galácticos.
AIC: ¿Qué son los objetos extendidos?
MRS: Una estrella es un objeto puntual, un objeto extendido es una galaxia. De hecho es un volumen, pero nosotros lo vemos como una superficie y eso no es un objeto extendido. Una nebulosa planetaria que es una estrella que está eyectando material es un objeto extendido.
Un remanente de supernova es una estrella que explotó y sus capas más exteriores están interaccionando con el medio donde estaba, idéntico al honguito de una bomba atómica. Eso es un objeto extendido y yo determino las velocidades y otras propiedades de esos objetos extendidos.
AIC: ¿Qué estudia la cinemática?
MRS: Lo que vemos en realidad es una proyección de un objeto en la bóveda celeste. Una estrella es una dimensión, pero los objetos que yo estudio son extendidos y son dos dimensiones. Cuando digo de dos dimensiones me refiero a tener las velocidades punto a punto de lo que se ve. Desgraciadamente, en la bóveda celeste no vemos la tercera dimensión, que es la distancia.
En el caso de las nebulosas, justamente estos datos cinemáticos sirven para determinar la distancia y nos da una visión tridimensional de lo que pasa. En el caso de las galaxias, nos sirve para ver su rotación y los movimientos que pueda haber por otros componentes, como son movimientos del gas hacia el centro de la galaxia o hacia afuera, vientos galácticos, etcétera. Eso es lo que estudia la cinemática.
AIC: ¿Cómo se estudian las interacciones de galaxias?
MRS: En el caso de las interacciones de galaxias, obtengo las velocidades y ajusto las contribuciones de diferentes componentes de la galaxia. Puede ser una galaxia irregular, una galaxia espiral, etcétera. En el caso de una galaxia espiral, ajusto los diferentes componentes, que son el disco, el bulbo y el halo —se supone de materia oscura.
También se utilizan estas observaciones como condiciones de frontera para correr simulaciones numéricas con un código de 'n' cuerpos de gas y ver cómo se da la evolución secular de estas galaxias, las formaciones de diferentes estructuras como barras, los mismos brazos espirales o la formación estelar.
Estudiamos también la distribución de la materia oscura en estas galaxias y cómo funciona en la interacción, vemos qué es lo que pasa con estos componentes, si se desarrollan o se inhiben.
AIC: ¿Cómo es el desarrollo de instrumentación astronómica?
MRS: Para obtener esos datos que necesito tanto en galaxias como en nebulosas, he desarrollado varios instrumentos y uno de ellos es el PUMA, que está en uso en el Observatorio de San Pedro Mártir en Baja California y estoy desarrollando el instrumento NEFER (que es muy parecido al PUMA) para ponerlo en el Gran Telescopio de Canarias para tener la posibilidad justamente de obtener datos cinemáticos, pues los datos cinemáticos se necesitan determinar de una manera más precisa de la que hay actualmente, las longitudes de onda de los objetos que estudio en dos dimensiones.
NEFER y HERMES son una extensión del PUMA que permitirá hacer una observación de la cinemática de objetos como las galaxias en interacción más lejanas o de componentes más débiles. A veces con telescopios más pequeños no salen todos los componentes de los perfiles de velocidad, por lo que con este se espera poder escudriñar mejor cómo se da este proceso de interacción y llegar a galaxias más lejanas donde las interacciones fueron más frecuentes.
Dra. Margarita Rosado Solís.HERMES es un detector monolítico (de una sola pieza), que se pondría en lugar de los dos detectores que hay ahorita en la parte óptica del Gran Telescopio de Canarias, y esto lo hacemos en colaboración con astrónomos mexicanos, de Quebec, Marsella y España.
AIC: ¿Cuál es la metodología que emplea para desarrollar instrumentación astronómica?
MRS: Nosotros somos un grupo de especialistas que nos hemos dado cuenta en el transcurso de nuestras carreras astronómicas que para obtener datos espectroscópicos de alta resolución que nos permitan hacer nuestros estudios, se necesitan estos métodos interferométricos. Entonces, la metodología requiere, primero que nada, asegurar que existan estos métodos interferométricos, si hay qué bueno, si no hay, a fabricarlos.
También tener un control astronómico muy riguroso de la repetitividad de los datos que obtenemos y hacer programas. Muchas veces hasta en la forma de observar cómo se hace la adquisición de los datos se puede perder información. Entonces se necesita un software de adquisición y de control muy estricto. Finalmente, un detector muy bueno que sea rápido y que permita eliminar variaciones de brillo del cielo que pudieron "meter ruido" a los datos. Esta metodología es proceso complejo pero se tiene bien establecida y probada de mi parte en varios lugares, incluyendo Baja California, Chile, Hawai y Marsella, basados en la experiencia y un poco en la innovación.
AIC: ¿Cómo se integró al Gran Telescopio de Canarias?
MRS: México tuvo una invitación por parte de los españoles para entrar como socios. Esto lo hicieron fundamentalmente la UNAM y el Instituto Nacional de Astronomía, Óptica y Electrónica (INAOE), un centro público de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). México da una cierta cantidad de dinero al año para gastos de operación de este Gran Telescopio y colaboramos también en la fabricación de instrumentos en este. La primera cámara de adquisición y guiado del Gran Telescopio de Canarias fue hecha en estrecha colaboración con el Instituto de Astronomía de la UNAM y el INAOE.
De esa manera, hemos seguido participando en la fabricación de instrumentos y en observaciones. Por ser socios tenemos un tiempo de telescopio, con el que se han observado muchos programas astronómicos en colaboración con investigadores de otras partes del mundo.
AIC: ¿Cuáles son los objetos expandidos más emblemáticos que ha observado?
MRS: Yo he estudiado más de 200 cuerpos extendidos. Emblemáticos para mí son las Nubes de Magallanes, que son dos galaxias cercanas que solo se ven en el Hemisferio Sur porque están muy al sur. En colaboración con la gente de Marsella, tengo estudios cinemáticos completos de las dos Nubes de Magallanes. En galaxias en interacción, hay un estudio en particular de un grupo de cinco galaxias muy concentradas que se llama el Quinteto de Stephan, el grupo compacto de galaxias más estudiado (y que se sigue estudiando) porque se aprende mucho de lo que se obtiene de este objeto.
El universo es un gran laboratorio y uno puede encontrar diferentes condiciones de todo lo que uno quiera. El detalle es que hay que saber buscar y hay que encontrar los objetos adecuados para lo que uno va buscando y el Quinteto de Stephan y estas otras galaxias son muy importantes en estas búsquedas. No solo en el gas ionizado sino también en el gas molecular se pueden hacer estos estudios. He incursionado aplicando estos métodos en el gas molecular y en lugar de estudiar el hidrógeno ionizado, estudiamos la molécula de hidrógeno, cuya emisión es muy difícil de producir en el infrarrojo porque es una molécula muy simétrica, pero hemos logrado obtener datos cinemáticos muy interesantes de remanentes de supernova, de nebulosas planetarias y de objetos de formación estelar como es Orión.
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