Instituto de Física y Astronomía

27, Abril 2018

Astrónomos de la Universidad de Valparaíso (UV), coautores del estudio, afirman que el modelo es consistente con datos observacionales.

Determinar cuál es la fuente de la expansión acelerada actual del universo se ha convertido en uno de los grandes retos científicos de la cosmología moderna.

Una reciente investigación desarrollada por un equipo de astrónomos de las universidades de Valparaíso, Autónoma de Zacatecas y Autónoma de Querétaro, plantea una solución alternativa que explicaría la expansión acelerada del universo sin la presencia de la energía oscura. El trabajo fue aceptado para publicación de la prestigiosa revista Rapid Communications-Physical Review, de la American Physical Society.

El doctor en astrofísica, Juan Magaña, investigador postdoctoral del Instituto de Física y Astronomía (IFA) de la Facultad de Ciencias de la UV, coautor del estudio junto a la astrónoma Verónica Motta, académica del IFA, señala que actualmente diversas mediciones cosmológicas confirman esta propiedad del universo.

“En el marco de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, la responsable de esta aceleración cósmica es una hipotética componente denominada energía oscura. Recientes mediciones tomadas por el satélite Planck estiman que aproximadamente el 70% del contenido total del universo es energía oscura, sin embargo, su naturaleza es aún desconocida”, indica el científico.

Bajo ese axioma la energía oscura estaría presente en casi todo el espacio y de acuerdo a la cosmología física se trataría de una fuerza gravitacional repulsiva, cuya presión provocaría que las galaxias se aceleren más rápido que ayer y aún más rápido mañana.

Tal como lo explica el doctor Magaña, el candidato favorecido por los datos observacionales a la naturaleza de la energía oscura es la constante cosmológica (introducida por Albert Einstein en sus ecuaciones de la dinámica del espacio-tiempo para modelar un universo estático), la cual está relacionada con la energía del vacío cuántico.

“A pesar de ser un buen modelo, éste tiene algunas objeciones teóricas, como por ejemplo el problema de la coincidencia que plantea por qué la energía oscura domina la dinámica del universo en la época actual y no en otra”, advierte el científico.

El equipo de investigadores chileno-mexicano, propone un modelo de brana con tensión variable para intentar explicar la aceleración cósmica del universo sin necesidad de energía oscura. “En este modelo, nuestro universo es descrito por una geometría de cuatro dimensiones, llamada brana, embebida en un espacio de cinco dimensiones llamado el bulto. La brana y el bulto interactúan solamente por la fuerza de gravedad y los términos extras que aparecen debido a esta configuración están mediados por una cantidad que se conoce como la tensión de la brana. Hasta la fecha se han propuesto diversos modelos de branas, por ejemplo, los de Randall y Sundrum (con uno o dos branas), pero con una tensión constante”, aclara el astrofísico.

La característica principal del modelo es que la tensión de la brana (nuestro Universo) varía con el tiempo y “cuando esto cambia se comporta como si fuera un tipo de energía oscura. En los otros modelos de brana eso no funciona y es necesario agregar energía oscura para obtener aceleración”, agrega el astrónomo.

“Las pruebas estadísticas muestran que este modelo sin energía oscura es consistente con los datos observacionales, resultando que la aceleración cósmica del universo es solamente un efecto debido a la configuración de la geometría del espacio-tiempo”, segura.

Esta investigación abre una nueva línea de modelos de branas y de la aceleración cósmica del universo, ya que podrían existir otras formas funcionales de la tensión de la brana que produzcan una fase de aceleración tardía sin la necesidad de postular una energía oscura.

“Por supuesto, este modelo debe ser estudiado a profundidad con otros datos cosmológicos. Además, resulta de gran impacto dentro de la comunidad, ya que aunque se habían explorado otros modelos alternativos de brana con tensión variable, esta última se postulaba de antemano como constante cosmológica y por supuesto nunca se había confrontado con datos observacionales”, concluye el doctor Magaña.

Los investigadores fueron el doctor Miguel García-Aspeitia y los estudiantes de doctorado Mario H. Amante y César Martínez de la Unidad Académica de Física de la Universidad Autónoma de Zacatecas (México), el doctor Alberto Hernández de la Universidad Autónoma de Querétaro (México) y la doctora Verónica Motta y el doctor Juan Magaña del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso.

6 de marzo de 2018.

El día 30 de enero pasado tuvimos dentro de nuestra comunidad IFA un gran acontecimiento: Durante el mismo día, cuatro de nuestros estudiantes presentaron su defensa de tesina, el final de la Licenciatura en Física, mención Astronomía. Por eso  tenemos el agrado de darles la bienvenida al mundo profesional en estas ciencias.

16 de Marzo,

El día 12 de marzo recién pasado se desarrolló la bienvenida de los alumnos nuevos de primer año de la UV;  con ello fueron muchas las sorpresas y actividades que se realizaron. Entre ellas destacó la actuación de la banda “COSMIC STRINGS”, formada por José Villanueva, Omar Cuevas, Claus Tappert y Graeme Candlish, todos profesores del IFA, y Alex Vielma del Instituto de Neurociencia de la UV, reemplazando en esta ocasión a Víctor Cárdenas, IFA.  Ellos presentaron “Un viaje por el Universo en imágenes y sonido”,  un concierto que consiste en canciones compuestas por la banda (texto y música) con temáticas de física y astronomía, acompañadas por secuencias de imágenes impresionantes relacionadas con el tema.  La banda demostró su gran talento en el escenario, tal como lo hicieron anteriormente el 4 de diciembre 2017 en el Centro de Extensión de la UV cuando se estrenó este concierto único y muy original. Ellos ya tienen otros compromisos al futuro. Seguramente tendrán mucho éxito en sus actividades venideras.

25 de Enero, del 2018

El día 27 de noviembre de 2017 Ignacio Araya defendió su tesis doctoral con éxito y distinción completando todos los requisitos para obtener el grado de Doctor en Astrofísica en el Instituto de Física y Astronomía (IFA) de la UV. Su tutor fue el profesor Michel Curé. El tema de su tesis trata de modelos teóricos de vientos estelares que emiten estrellas masivas, permitiendo sacar conclusiones importantes sobre la evolución de estas estrellas y los mecanismos asociados a la pérdida de masa. Ignacio Araya ha desarrollado toda su formación académica en la Universidad de Valparaíso.
 Luego de finalizar su pregrado en la carrera de Licenciatura en Física, mención Astronomía, continuó estudios en los programas de postgrado de la especialidad, cursando exitosamente el Magister y posteriormente el Doctorado en Astrofísica, que
también imparte la UV.
Todo esto parece bastante normal, pero hay que destacar otro hecho posterior que cambió los planes del joven astrónomo del cielo a la tierra: A días de graduarse se abrió un llamado a concurso para diferentes cargos de profesor en la Universidad Mayor
en Santiago. Postuló y en tiempo récord consiguió el puesto. El astrónomo de 30 años fue contratado para formar parte del claustro académico del Núcleo de Matemática, Física y Estadística de la institución y pasó a ser el profesor de las cátedras de biofísica y matemática, que impartirá el plantel a sus alumnos de pregrado a partir de marzo.
“Hablando con mis nuevos colegas me comentaban —algunos de ellos —que estuvieron entre dos y cuatro años buscando una fuente estable de trabajo. Otros debieron realizar dos investigaciones postdoctorales para recién ahora poder firmar el anhelado contrato de jornada completa y de tiempo indefinido. En mi caso y a pesar de que no estaba en mis planes, ni siquiera llevo un mes de graduado del doctorado y conseguí el puesto”, afirma. El IFA felicita a Ignacio por este éxito y desea lo mejor para su futuro profesional.