Evelyn Johnston - Emol
25 / 03 / 2025
La Vía Láctea es una galaxia espiral masiva compuesta de estrellas, gas y polvo que ha existido por más de 13 mil millones de años. Como todas las galaxias, está en constante evolución. En todo momento, se forman estrellas en gigantescas nubes moleculares en el medio interestelar (ISM por sus siglas en inglés). Las estrellas más masivas consumen su combustible más rápidamente y luego explotan como supernovas, liberando elementos como oxígeno y magnesio, además de hierro, al ISM. Las estrellas menos masivas consumen su combustible más lentamente, y algunas no mueren en explosiones. En cambio, se expanden, pierden sus capas externas y añaden elementos como carbono y nitrógeno al ISM. Por lo tanto, el ISM se enriquece con diferentes elementos en diferentes escalas de tiempo, y la mezcla de estos elementos define las propiedades de las próximas estrellas que se formarán.
Si bien comprendemos este proceso general, aún existen muchas preguntas abiertas sobre la estructura del ISM, cómo se mezcla el gas expulsado de las estrellas y las escalas de distancia a las que se logra esta mezcla, por nombrar solo algunas. Encontrar respuestas a estas preguntas no solo nos permitirá comprender cómo evoluciona la Vía Láctea a lo largo del tiempo, sino que también nos permitirá comprender la formación y evolución de otras galaxias que no podemos observar con tanto detalle.
A lo largo de las décadas, se han realizado numerosos estudios que investigan este proceso, desde estudios de imágenes de alta resolución que mapean la distribución del gas, el polvo y las estrellas a lo largo de la Vía Láctea en diferentes partes del espectro electromagnético, hasta estudios espectroscópicos de regiones específicas dentro de la Vía Láctea que se centran en el enriquecimiento químico del medio interestelar. Sin embargo, lo que realmente nos falta es un estudio espectroscópico homogéneo de toda la Vía Láctea, obteniendo espectroscopía con resolución espacial de las estrellas, el gas, el polvo, para ayudarnos a comprender su conexión.
¡Este estudio ya está en marcha!
El estudio Local Volume Mapper (LVM) forma parte del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), una colaboración internacional que lleva más de 20 años observando el cielo. El LVM observará por primera vez toda la Vía Láctea y las Nubes de Magallanes con espectroscopía IFU. En otras palabras, en cada exposición tomará una imagen de una región de la Vía Láctea, y cada píxel de esa imagen tendrá un espectro. Por lo tanto, por primera vez, podremos estudiar el enriquecimiento químico en toda la Vía Láctea. Este enorme conjunto de datos nos permitirá comprender la estructura y la mezcla de gases en el medio interestelar, y así comprender a nivel químico cómo está evolucionando la Vía Láctea.
Para obtener estos datos, el LVM cuenta con un diseño único. Se encuentra en una nueva instalación en el Observatorio Las Campanas y consta de cuatro telescopios que observan el cielo simultáneamente. A diferencia de muchas instalaciones modernas, donde se requieren telescopios más grandes, cada uno de los cuatro telescopios del LVM tiene un diámetro de espejo de tan solo 16 cm, comparable al de los telescopios que poseen muchos astrónomos aficionados. Este pequeño espejo nos proporciona un amplio campo de visión, a la vez que proporciona un increíble detalle de la estructura espacial de la Vía Láctea.
El LVM ha estado en funcionamiento durante casi un año y medio, de un total de 4 años que durará el estudio. En este tiempo las observaciones se han realizado de manera manual, esto ha permitido que el equipo de trabajo, compuesto por más de 50 astrónomos de todo el mundo y en todas las etapas de sus carreras (estudiantes a profesores) tuviesen la oportunidad de participar en las pruebas y las primeras observaciones de una nueva instalación, como el LVM. Solo en Chile, el equipo incluye a 11 estudiantes de pregrado, magíster y doctorado, los cuales están desarrollando habilidades de observaciones astronómicas, que les serán muy útiles a lo largo de sus carreras.
En esta segunda etapa del sondeo LVM, se está entrando a la fase final de transición entre operación manual a operaciones completamente robóticas, con las que completará sus últimos años de sondeo. Los primeros resultados científicos con datos del LVM están empezando a anunciarse en conferencias en Chile y alrededor del mundo. Chile quién es cuna de los observatorios de clase mundial y que pronto albergará a los telescopios más grandes del mundo, también está a la vanguardia de la ciencia innovadora con telescopios pequeños, como el LVM, que busca entender la evolución química que ha tenido nuestra galaxia.
Por Evelyn Johnston, académica e investigadora del Instituto de Estudios Astrofísicos de la Universidad Diego Portales, en Emol.