Un importante avance logró el equipo del Núcleo Milenio de Formación Planetaria (NPF), que dirige la astrofísica del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso, Amelia Bayo, al obtener el registro de la primera luz de la luna captada por primera vez por un espejo de calidad óptica compuesto de fibra de carbono creado y desarrollado completamente en nuestro país.

El uso de este material, que es único en Chile, representa un paso relevante para la ciencia a nivel mundial, dado que actualmente los espejos que utilizan los telescopios profesionales están hechos de vidrio y se importan desde el extranjero, por lo que esta primera luz no sólo marca un hito en el inicio del desarrollo de la instrumentación astronómica nacional, sino que también busca posicionar al país como líder en una de las áreas fundamentales para el desarrollo de una nueva generación de telescopios.

“La primera luz ocurre cuando un instrumento (o telescopio) se expone al cosmos y se obtiene la primera imagen de un cuerpo celeste, en este caso fue la luna”, explicó la doctora Bayo, quien además es integrante del Centro Tecnológico de Valparaíso (CCTVal). 

“Estos proyectos son muy complicados y partimos desde una base bastante baja con una meta muy alta, muy ambiciosa. Aún nos queda mucho camino por recorrer, pero es realmente destacable que en Chile se puedan hacer superficies de este tipo con este material y en las condiciones en las que estamos trabajando. Esto demuestra de un modo muy contundente lo lejos que ha llegado el equipo. La respuesta del grupo completo fue de alegría total y orgullo por pertenecer a este proyecto. Para mí, y a modo muy personal, es un orgullo enorme ver el progreso del grupo, de cómo hemos ido encontrando una manera de trabajar donde la camaradería no estuviera reñida con la seriedad y donde verdaderamente remáramos todos hacia el mismo lado”, comentó la académica e investigadora de la U. de Valparaíso.

La doctora Bayo agrega que la utilización de fibra de carbono para la fabricación de estos espejos tiene gratamente sorprendidos a los investigadores del centro NPF (en su colaboración con CCTVal), por las ventajas que ofrece este material, como su peso (que es mucho menor comparado con el vidrio), además de ser flexible al someterse a altas temperaturas y, por lo tanto, es capaz de amoldarse a la forma deseada, rigidizandose una vez que se cura.

También la investigadora UV destaca que este resultado se da luego de dos años y medio de trabajo riguroso y explica que “este espejo de 19 centímetros de diámetro no estaba aluminizado y con él se vio la luna. Esta ‘primera luz’ del NPF es un gran hito que apunta a uno de los objetivos principales del centro: diseñar y producir los espejos indispensables para el éxito de ‘Planet Formation Imager’ (PFI), proyecto cuyo principal objetivo es resolver espacialmente el radio de acción gravitatorio de un planeta en formación en el infrarrojo térmico”.

La astrónoma advierte que “la observación de la luna corresponde a un hito extremadamente importante para el centro, ya que esto se logró con un espejo que no tenía una capa de metal encima que refleje, y sobre un montaje casero, sin tracking”.

Esta primera luz la obtuvo Claudio Lobos, investigador del NPF, colaborador del CCTVal y el “maestro pulidor” del grupo, quien, luego de la llegada del COVID-19 al país, ha trabajado desde el taller que tiene en su hogar.
Lobos señala que allí adaptó una estructura de PVC (como las que se ocupan en desagües) para montar el espejo y observar la luna, imagen que fotografió desde el telescopio con su celular.

“La emoción de ver la luna a pesar de que tenía un tamaño pequeño fue enorme, ya que pude ver detalles que a ojo no es posible. Hay mucho que resolver aún, pero ya estamos llegando a algo importante”, recalca Lobos.
La meta es ir ampliando la superficie del espejo hasta llegar a un prototipo de un metro. Una vez alcanzado ese diámetro se reunirán cuatro de estas superficies reflectoras (de un metro) para que trabajen como un telescopio mayor, además de producir varios (al menos veinte) de estos espejos mayores segmentados, para trabajar en conjunto con la misma técnica que utiliza el Observatorio ALMA y sus 66 antenas, instaladas en el norte del país.

El NPF es un proyecto de colaboración albergado por la Universidad de Valparaíso y la UTFSM, y financiado por la Iniciativa Científica Milenio. En el ámbito de los espejos de fibra de carbono existe una alianza estratégica con el Centro Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) y el proyecto ha sido apoyado por fondos del comité Mixto ESO-Gobierno de Chile, y ANID vía proyectos QUIMAL y ALMA.

El cuidado de los adultos mayores es uno de los desafíos que muchas familias deben enfrentar en el contexto de pandemia, labor que si no es delegada a un profesional, recae en los integrantes del mismo grupo familiar o cercanos. Esta situación, que en el tiempo puede generar estrés emocional, financiero, físico y/o social, principalmente para quien ejerce la labor de cuidador, motivó la creación de Hermes, un asistente virtual digital o chatbot, que permite coordinar el trabajo invisible que realizan los integrantes de una familia en el cuidado informal de adultos mayores.

La innovación fue desarrollada por la estudiante Andrea Benavides como parte de su memoria de título, con el apoyo de los investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación (DCC) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile, Francisco J. Gutiérrez y Sergio Ochoa. A partir de la creación de este asistente, los autores publicaron además el artículo científico “Hermes: A Digital Assistant for Coordinating Invisible Work in Family Elderly Caregiving Scenarios”, el cual Andrea Benavides presentó recientemente en la International Conference on Human-Computer Interaction.

La publicación presentada en la conferencia sintetiza las decisiones principales que se tomaron a nivel de diseño de Hermes, así como los detalles técnicos de una primera implementación y evaluación -a nivel de prototipo- aplicada a una muestra de once familias chilenas.

Andrea Benavides contó que la idea de Hermes surgió durante el curso “Diseño de Sistemas Interactivos”, impartido por Francisco J. Gutiérrez. Como parte de las actividades, debía buscar un problema cuya resolución involucrara la aplicación de tecnología. La respuesta la encontró en su grupo familiar, donde se dio el caso de su abuela que, viviendo fuera de Santiago y con la imposibilidad de que sus padres trasladaran para ser parte del cuidado, debía ser asistida por otro familiar. “La ansiedad por saber de su bienestar desgastaba a toda la familia. En particular, una vez mi padre se quejó porque mi tía no le respondía de inmediato lo que él quería saber, en ignorancia de que ella estaba encargándose de otras cosas, y apenas tenía tiempo para responder mensajes”, detalló.

Con este caso en mente, Andrea Benavides planteó el problema del cuidado de adultos mayores a distancia. Lo que comenzó como un sistema de información y reporte de bienestar, derivó en un proyecto que buscaba brindar apoyo al cuidador informal en lo que define como “una de las tareas más pesadas emocionalmente, como es pedir ayuda al resto de la familia, coordinarlos y organizarlos”. La solución, entonces, es ‘hablar’ con Hermes.

¿Y cómo funciona? Andrea Benavides explicó: “Digamos que Juan es mi padre, adulto mayor, y vive solo en su casa de toda la vida. Si bien me sería más fácil traerlo a vivir conmigo para cuidarlo, no quiero ‘romperle el corazón’ sacándolo de su casa, así que convencí a mis hermanos (Carlos y Amelia) y a los vecinos de mi padre (Olga y Fernando) que nos organicemos para cuidarlo y prestarle una mano cuando fuera necesario. Así que los agrego a todos a la aplicación de Hermes como asistentes, donde podré ‘chatear’ con ellos e, incluso, Juan puede integrarse también. Y si hay nietos u otro familiar que quieran ayudar en pequeñas tareas, son agregados al sistema como ayudantes, donde solo tendrán que interactuar con el chatbot por WhatsApp”.

En este escenario, si Juan, el adulto mayor, tiene que realizar alguna actividad, por ejemplo, asistir al médico, lo ‘conversa’ con Hermes para que consulte con alguno de los familiares ingresados en la plataforma si puede acompañarlo. El sistema también le envía recordatorios diarios sobre administración de medicamentos u otras actividades, notificando además al resto del grupo. “La funcionalidad principal de Hermes es ayudar en la administración de la agenda de cuidado, coordinando al grupo de manera persuasiva para su cumplimiento y haciendo visible el trabajo colaborativo de todos, sin que alguien real esté supervisando esto”, explicó Andrea Benavides.

El profesor Francisco J. Gutiérrez, destacó que Hermes aborda un tema de gran relevancia hoy, “dado el acelerado ritmo de envejecimiento en la población y la creciente necesidad de contar con mecanismos de apoyo para brindar una buena calidad de vida en la vejez y promover espacios de envejecimiento activo en el hogar, para así no sobrecargar los servicios de salud públicos”.

El académico contó que fruto de una de las líneas de investigación desarrolladas recientemente en el DCC, han logrado identificar espacios en los que es posible introducir tecnología computacional para mediar la interacción intergeneracional y apoyar el proceso de cuidado informal de adultos mayores. Explicó que “en particular, dado que esta última tarea suele recaer en uno o dos miembros de la familia, resulta necesario brindar mecanismos para aliviar la tensión y potencial conflicto que suele emerger en la dinámica familiar como producto de las tareas de cuidado informal”.

Así, agregó, este flujo se puede modelar como un proceso de trabajo cooperativo, en el cual el éxito de estas tareas depende del trabajo realizado por una o más personas, “el que usualmente no es reconocido explícitamente por el resto de los individuos integrantes del sistema”. Este fenómeno, que en la literatura de Sistemas Socio-Técnicos (Computer-Supported Cooperative Work, o CSCW por sus siglas en inglés), se conoce como “Trabajo Invisible”, concluyó el profesor, “es el motor que nos impulsó a diseñar Hermes como una solución alternativa para resolver este problema”.

A través de “Historias de Astronomía Inclusiva”, distintos especialistas y profesionales del ámbito de la ciencia y astronomía, docentes, estudiantes y personas con discapacidad contarán sus experiencias impulsando la Astronomía Inclusiva en Chile y el mundo.

Con una programación inicial de diez capítulos, la primera sesión contará con la presencia de Wanda Díaz-Merced, astrónoma puertorriqueña y persona ciega. Wanda es mundialmente conocida por impulsar iniciativas de inclusión y accesibilidad en la ciencia, quien en el primer capítulo abordará el tema: “Astronomía y discapacidad: el derecho a elegir cómo deseo participar”.

Esta iniciativa es parte de las actividades que realizará el Grupo de Astronomía Inclusiva, y diez instituciones científicas que se organizaron para la producción de los capítulos, los que serán transmitidos por sus canales de Youtube y en forma simultánea por los FanPage de Facebook de todas ellas y algunas más: @difusionastroudp, @NPFcl, @fundacionpge, @ObservatorioALMA, @AstrofisicaMAS, @dedoscopio, @sochias, @ifauvalpo, @AuiNraoChile, @AstroBVI, @fisica.pucv, @GMTelescope_esp, @LCOAstro, @difucyt y @ChileCiencias

El público conectado participará realizando preguntas a los expositores que serán incorporadas a la conversación guiadas por un moderador, de forma amena y relajada. 

La serie online está dirigida al público general, con énfasis en las comunidades de personas con discapacidad, a quienes se espera dar a conocer las múltiples iniciativas de inclusión y educación que se están realizando en el país. La experiencia adquirida en estas transmisiones servirá para lanzar nuevas series con contenido astronómico online y accesible, en el futuro.

Los capítulos de Historias de Astronomía Inclusiva contarán con intérprete en lengua de señas chilena, gracias al proyecto “Breaking the Barriers”, patrocinado por la Sociedad Chilena de Astronomía (SOCHIAS) y financiado por el Comité Mixto ESO-Gobierno de Chile. La instancia cuenta con el patrocinio del Servicio Nacional de la Discapacidad, SENADIS.

Desde el 2016, el Grupo de Astronomía Inclusiva viene trabajando en este ámbito y, actualmente, está conformado por alrededor de 60 astrónomos, profesores, comunicadores científicos, personas con discapacidad visual, estudiantes, diseñadores, antropólogos, etc., quienes buscan promover y dar a conocer actividades que cuentan con la participación de personas con discapacidad, así como el desarrollo de experiencias que han permitido generar ajustes necesarios para la enseñanza y aprendizaje de la astronomía, con un enfoque accesible e inclusivo.  

La primera cita es el martes 18 de agosto a las 18:00 horas, cuando comienza Historias de Astronomía Inclusiva, a través de las plataformas Facebook y Youtube, en las cuentas mencionadas.

Dos equipos de astrónomos han dado un gran paso para desvelar el misterio de la Supernova 1987A, que intriga a los científicos hace 33 años. A partir de observaciones realizadas por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y un estudio teórico subsiguiente, lo científicos aportaron nuevos datos que respaldan la teoría de que, en las profundidades del material remanente de la estrella que explotó, se esconde ahora una estrella de neutrones. De ser cierto, se trataría de la estrella de neutrones más joven observada a la fecha.

Desde que fueron testigos del nacimiento de Supernova 1987A (SN 1987A) a partir de una de las explosiones estelares más brillantes del cielo nocturno, los astrónomos han buscado sin tregua indicios de un objeto compacto que debería haberse formado en los remanentes de la explosión.

Al haber detectado partículas conocidas como neutrinos en la Tierra el día de la explosión (el 23 de febrero de 1987), los científicos pensaban que se había formado una estrella de neutrones en el centro colapsado de la estrella. No obstante, como no encontraron más indicios que probara la existencia de dicha estrella, empezaron a preguntarse si no habría terminado colapsando y formando un agujero negro. Así, los científicos llevaban décadas esperando una señal de este objeto oculto detrás de una espesa nube de polvo.

Hace poco, gracias a observaciones realizadas con el radiotelescopio ALMA, se obtuvieron los primeros indicios de la existencia de la estrella de neutrones tras la explosión. Las imágenes en resolución extremadamente alta de ALMA revelaron una “mancha” caliente en el polvoriento núcleo de SN 1987A. Esa mancha es más caliente que su entorno y coincide con la supuesta ubicación de la estrella de neutrones.

“Nos sorprendió bastante descubrir esta mancha caliente compuesta por una densa nube de polvo en el remanente de supernova”, reconoce Mikako Matsuura, astrónoma de la Universidad de Cardiff que integra el equipo de científicos que descubrió la mancha usando ALMA. “Debe haber algo en la nube que ha calentado el polvo y lo ha hecho brillar. Por eso creemos que hay una estrella de neutrones oculta dentro de la nube de polvo”.

Aunque la astrónoma y su equipo celebraron el hallazgo, el intenso brillo de la mancha parecía ser un misterio. “Creíamos que era demasiado brillante para ser una estrella de neutrones, pero luego Dany Page y su equipo publicaron un estudio que postula que las estrellas de neutrones pueden ser así de brillantes debido a que son muy jóvenes”, explica.

Dany Page es un astrofísico de la Universidad Nacional Autónoma de México que ha estudiado SN 1987A desde el principio. “Yo estaba en pleno doctorado cuando se produjo la supernova. Fue uno de los acontecimientos más importantes de mi vida, y me hizo cambiar el rumbo de mi carrera para tratar de desvelar el misterio”, cuenta. “Es una versión moderna del Santo Grial”.

El estudio teórico de Page y su equipo, publicado en The Astrophysical Journal, avala la tesis defendida por el equipo de ALMA, según la cual la mancha de polvo brilla por influencia de la estrella de neutrones. “Pese a la gran complejidad de las explosiones de supernova y las condiciones extremas que reinan al interior de las estrellas de neutrones, la existencia de una mancha de polvo caliente confirma varias predicciones”, explica Dany Page. 

Entre ellas, se encuentra la ubicación y la temperatura de la estrella de neutrones. De acuerdo con modelos informáticos de supernovas, la explosión “expulsó” la estrella de neutrones de su lugar de nacimiento a una velocidad de cientos de kilómetros por segundo (decenas de veces más rápido que el cohete más veloz fabricado a la fecha por los humanos). Y la mancha se encuentra exactamente donde los astrónomos predijeron que habría una estrella de neutrones hoy. En tanto, la temperatura de dicha estrella, que según las predicciones tendría cerca de 5 millones de grados Celsius, proporciona la energía suficiente para iluminar la mancha como se ve hoy.

Al contrario de lo que muchos esperaban, la estrella de neutrones probablemente no sea un púlsar. “La energía de un púlsar depende de cuán rápido gira y de la intensidad de su campo magnético, y estos dos factores tendrían que arrojar valores muy específicos para coincidir con las observaciones. En tanto, la energía térmica emitida por la superficie caliente de una joven estrella de neutrones coincide a la perfección con los datos obtenidos”, explica Dany Page. 

“La estrella de neutrones se comporta exactamente como esperábamos”, agrega James Lattimer, de la Universidad Stony Brook, de Nueva York, quien forma parte del equipo de investigación de Dany Page. James Lattimer también ha seguido SN 1987A de cerca, y antes de que esta surgiera ya había publicado predicciones acerca de la señal de neutrinos emanada de las supernovas que, ulteriormente, coincidieron con las observaciones. “Esos neutrinos son un indicio de que nunca se formó un agujero negro. Por lo demás, la presencia de un agujero negro difícilmente explicaría el brillo de la mancha que se ha observado. Comparamos todas las posibilidades y llegamos a la conclusión de que la explicación más plausible era la existencia de una estrella de neutrones caliente”. 

Esta estrella de neutrones consistiría en una bola de materia ultradensa y extremadamente caliente de 25 km de diámetro. Una cucharada de ese material pesaría más que todos los edificios de Nueva York juntos. Y al tener solo 33 años, sería la estrella de neutrones más joven que se haya observado. La segunda estrella de neutrones más joven que conocemos se encuentra en el remanente de supernova Cassiopeia A, y tiene 330 años.

Solo una imagen directa de la estrella de neutrones demostraría definitivamente su existencia, pero para eso los astrónomos tienen que esperar algunos decenios más hasta que el polvo y el gas del remanente de supernova se despeje un poco.

Aunque muchos telescopios han obtenido imágenes de SN 1987A, ninguno de ellos ha logrado observar su núcleo con tanta precisión como ALMA. Las observaciones realizadas anteriormente con ALMA en 3D ya habían revelado los tipos de moléculas encontrados en el remanente de supernova y habían confirmado que producían grandes cantidades de polvo.

“Este hallazgo es el resultado de años de observaciones realizadas con ALMA que muestran el núcleo de la supernova con niveles de detalle cada vez mayores gracias a las mejoras continuas hechas al telescopio y el procesamiento de datos”, señala Remy Indebetouw, del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos y la Universidad de Virginia, quien ha integrado el equipo de producción de imágenes de ALMA.