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24 Jun. 2015

MICHELA MAPELLI: “El centro galáctico es uno de los más estudiados y, sin embargo, uno de los lugares más enigmáticos en el Universo”

Por IVÁN JIMÉNEZ

A Michela Mapelli, investigadora del Observatorio Astronómico de Padua, DEL INAF, le interesan las fuerzas que gobiernan las galaxias y, en especial, el lado oscuro de la nuestra, la Vía Láctea. El problema de nuestra galaxia es que cuando uno intenta ir al meollo del asunto acaba metido en un enbrollo. Además de encontrarnos en una posición un tanto incómoda para su estudio -prácticamente en el plano galáctico y a mitad de camino entre su centro y su borde-, hay que añadir el polvo interestelar, que bloquea nuestra línea de visión hacia el núcleo de la galaxia donde hay fuertes indicios que sugieren la existencia de un agujero negro supermasivo. Por todo ello, el centro galáctico es uno de las regiones más misteriosas en Astrofísica. Sin embargo, su estudio es fundamental para dar sentido al aparatoso mobiliario galáctico. Por suerte, en Astronomía cuando algo no se puede ver, se mira desde otro ángulo. En el caso de Michela, la mejor manera de vislumbrar el centro galáctico es a través de las simulaciones númericas, es decir, mediante modelos generados por ordenador. Sólo así se puede rebobinar, en cuestión de segundos, la dilatada historia de nuestra galaxia. Recientemente, Michela ha sido galardonada por su trabajo con el prestigioso premio MERAC, que otorga la Sociedad Astronómica Europea, a la mejor carrera investigadora novel. Sin duda, un merecido reconocimiento a sus aún tempranos logros científicos pero, según ella, también un medio para seguir trabajando en lo que le apasiona en un momento en el que otro agujero negro, la crisis económica, está minando las aspiraciones de muchos científicos.

¿Qué sabemos hoy del centro galáctico de la Vía Láctea? ¿Es nuestra galaxia más activa de lo que pensábamos?

Nuestro conocimiento sobre el centro de la galaxia está en continua expansión. Voy a mencionar sólo un ejemplo, que es muy importante para mi trabajo. Hace unos años, la mayoría de los astrónomos creían que las jóvenes estrellas que observamos en la región central no se formaron 'in situ'. En la actualidad, no sólo estamos razonablemente convencidos de que se forman in situ, sino que hay varios indicios de que la formación de estrellas está aún en curso y que, incluso, ¡existen discos protoplanetarios en la región central de nuestra galaxia!

¿Qué papel desempeña el agujero negro de su interior? ¿Cómo afecta a la estructura de nuestra galaxia y a la formación estelar?

El agujero negro en el centro de nuestra galaxia parece ser “un chico” muy tranquilo y agradable: no hay eyecciones a gran escala, no hay flujos de gas intensos, irradia a muy bajo nivel… Por supuesto, no sabemos si, en algún momento en el pasado, el agujero negro era "activo", es decir, que irradiaba energía con mayor potencia. Por otro lado, incluso si estuviera ahora en reposo, nuestro agujero negro tiene una masa de varios millones de masas solares, confinado en una región muy pequeña. Esto significa que ejerce una gran fuerza de marea hacia todo aquello que se acerque al centro de nuestra galaxia. En particular, se cree que las nubes moleculares son alteradas en la región más interna. Puesto que se supone que las estrellas se forman a partir del colapso de condensaciones en nubes moleculares, esto implica que las estrellas no se pueden formar "en condiciones normales" demasiado cerca del agujero negro. Sin embargo, parece que hay algunas vías específicas capaces de formar estrellas, incluso en condiciones extremas. Este es el tema principal de mi estudio.

¿Es posible que estas estrellas en el centro galáctico alberguen planetas?

La comprensión de si los planetas se pueden formar y arreglárselas para sobrevivir en el centro de la galaxia es el tema principal de uno de mis proyectos en curso. En una publicación mía reciente, no abordamos la difícil pregunta de si se pueden formar planetas en el centro de la galaxia, pero suponemos que lo hacen y estudiamos la posibilidad de observarlos. Nuestra principal conclusión es que, si existen planetas en el centro de la galaxia, podrían tener propiedades similares a la nube G2 (una nube de gas con una masa tres veces superior a la de la Tierra que se está acercando al agujero negro del centro galáctico) y que podrían ser observados con instalaciones actuales (telescopios de 8 metros) bajo algunas condiciones especiales.

La Astronomía está asociada, comúnmente, a la observación del cielo. En cambio, no se conoce demasiado la importancia que tiene el uso de las simulaciones. ¿Hasta qué punto las simulaciones son una herramienta útil en Astronomía?

Las simulaciones son una necesidad en la astrofísica por muchas razones. En primer lugar, la mayoría de los procesos astrofísicos se producen en una escala de tiempo que es mucho más larga que la vida humana: no podemos observar la evolución en directo de una galaxia, pero podemos simularlo en unos pocos días. Las simulaciones son esenciales para reconstruir la 'línea de tiempo' de lo que observamos. Podríamos decir que las observaciones nos muestran sólo la punta de un iceberg, mientras que la combinación de observaciones y simulaciones nos pueden revelar el objeto entero. Por otra parte, muchos de los procesos astrofísicos son demasiado complejos para ser investigados analíticamente. En muchos casos, las simulaciones nos permiten alcanzar un nivel de complejidad que no se puede lograr de otra manera.

¿Cómo las simulaciones numéricas nos pueden ayudar a estudiar el centro de nuestra galaxia? ¿Se complementan bien las actuales simulaciones con las recientes observaciones del centro galáctico?

El centro galáctico es un ejemplo perfecto para mis dos consideraciones. Hoy, observamos varios cientos de estrellas jóvenes en el centro de la galaxia, pero jóvenes significa que tienen tres millones de años, es decir, ¡se formaron mucho antes de la aparición de los humanos en la tierra!

No sabemos cuáles eran las condiciones de nuestro centro galáctico hace tres millones de años. Por ejemplo, no sabemos si el gas molecular permaneció en la región central, pero podemos simular diferentes nubes moleculares en el centro de la galaxia (con diferentes masas, órbitas, etc.) y ver cuál de ellos producen estrellas con propiedades similares a las que observamos ahora en el centro de la galaxia.

Antes ya fuimos capaces de ejecutar este tipo de simulaciones; modelos analíticos ya predijeron la posibilidad de formar estrellas durante la fragmentación de las nubes moleculares, pero es sólo gracias a las simulaciones que podemos incluir varios procesos (como el calentamiento y enfriamiento del gas, choques, transferencia de radiación, etc.) en el cuadro general y obtener importantes implicaciones.

¿Qué queda por hacer? ¿Conocemos bien la estructura y evolución de nuestro centro galáctico?

El centro galáctico es uno de los más estudiados y, sin embargo, uno de los lugares más enigmáticos en el Universo. Una de las principales preguntas sin respuesta es: “¿por qué es nuestro agujero negro supermasivo tan inactivo con respecto a candidatos de agujeros negros supermasivos alojados en galaxias cercanas? ¿Ha sido siempre así?

Estoy seguro de que la comprensión de la física de los gases y el proceso de formación de estrellas en las regiones próximas nos puede dar la clave para responder a esta pregunta. La actividad previa del agujero negro podría estar "escrita" en la historia de la formación de estrellas de nuestra galaxia, pero los teóricos y los observadores tienen muchas cosas que hacer antes de encontrar esta pista.

A pesar de tu juventud, tienes un excelente currículum. ¿Cuál ha sido la experiencia más satisfactoria como investigadora hasta ahora?

Nunca pensé en esto... Hay varios buenos candidatos. Haber sido galardonada con el premio MERAC es lo más reciente. El día que empecé a crear mi propio grupo de investigación es otro. Pero el día que publiqué mi primer papel como primer autor (en el año 2004, durante mi primer año de doctorado) es probablemente la primera experiencia satisfactoria de mi carrera.

Recientemente, has sido galardonada por la Sociedad Astronómica Europea con el premio MERAC a la mejor carrera investigadora novel. ¿Qué significa para ti este reconocimiento?

Este reconocimiento tiene un valor extraordinario para mí. ¡Es el mejor reconocimiento posible de mis logros en investigación hasta ahora! Ser investigadora en Italia, durante la crisis económica, no es una tarea fácil: tengo que luchar con la reducción de la financiación para la investigación, veo a mis colegas (incluso a los mejores) renunciar a su carrera académica porque no hay trabajo. A veces, me siento muy desanimada. El premio MERAC me da motivación para continuar mi investigación, con nuevo impulso y entusiasmo. Soy más optimista sobre mis futuras posibilidades y oportunidades. Este prestigioso premio es la mejor manera de iniciar una segunda, y más madura, etapa de mi carrera. No podría haber soñado con un mejor comienzo.

 

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