TEORÍA PRÁCTICA

ESPECIAL 1999

Curso: MODELOS DE SÍNTESIS DE POBLACIÓN ESTELAR A BAJO Y ALTO CORRIMIENTO AL ROJO

 
Prof. Gustavo Bruzual
Centro de Investigaciones de Astronomía "Francisco J. Duarte" (CIDA) Venezuela

Modelos teóricos y observación se combinan para explicar la evolución de las galaxias. Cuando se trata de estudiar la población estelar, las incertidumbres se convierten en degeneraciones (edad-metalicidad, extinción por polvo) que condicionan la interpretación del espectro de la galaxia. Así, el resultado final depende del modelo cosmológico del que se parta. Para Gustavo Bruzual, del CIDA (Venezuela), el verdadero avance se producirá cuando conozcamos mejor el proceso de formación de las galaxias a escalas cosmológicas, "algo que debe salir de la teoría, que en este punto parece ir a la zaga de las observaciones", comenta.

Las observaciones con el Telescopio Espacial "Hubble" del Hubble Deep Field (Norte y Sur) y los estudios espectroscópicos de seguimiento con los grandes telescopios terrestres son un gran paso adelante en nuestro conocimiento del Universo temprano. ¿Cuál es el siguiente paso en estos estudios? ¿Habremos de esperar hasta el NGST (Next Generation Space Telescope) para conseguir resultados significativos?

"Al contrario. Los resultados del HST han sido muy espectaculares, al igual que el seguimiento desde tierra. Sin embargo, sólo se ha estudiado un número reducido de objetos y un volumen muy pequeño del Universo. Pienso que los grandes telescopios terrestres proporcionarán datos excelentes de muestras mayores que nos permitirán establecer hasta qué punto son generales los hallazgos del HST. En Astronomía se necesitan muestras amplias para poder derivar resultados significativos estadísticamente. Aparte de eso, muchos campos dentro de la Astronomía se beneficiarán de la llegada de los grandes telescopios como, por ejemplo, los estudios sobre la estructura de las galaxias, que contribuirán a conocer en mayor profundidad muchas propiedades de las galaxias en general. Apenas se ha aprovechado la capacidad de los grandes telescopios para la interferometría. Estoy seguro de que nos proporcionarán un enorme volumen de valiosa información."

"Los corrimientos al rojo fotométricos dependen de la comparación de un conjunto de colores observado (o espectro de baja resolución) con cantidades similares calculadas bien de un conjunto de modelos evolutivos o de un espectro 'corregido en K' de galaxias cercanas. Por tanto, los corrimientos al rojo fotométricos en sí no son muy sensibles a las incertidumbres de los modelos; los espectros empíricos 'corregidos en K' dan básicamente las mismas respuestas que los modelos. Las incertidumbres surgen cuando tratamos de interpretar el espectro de una galaxia dada en términos de su población estelar. Hay múltiples degeneraciones, de las que la más mencionada es la degeneración edad-metalicidad. Las galaxias viejas pobres en metales tienen, en general, espectros similares a los de galaxias más jóvenes ricas en metales. A menos que conozcamos la edad o la metalicidad, nuestra interpretación del espectro de una galaxia siempre será ambigua. Una degeneración similar se introduce cuando elegimos una de las múltiples funciones iniciales de masas, o cuando ignoramos los efectos de extinción por polvo en los modelos de galaxias. Relacionar la evolución en el sistema en reposo de la galaxia con el corrimiento al rojo requiere conocer parámetros cosmológicos (Ho, Wo, L). Por lo tanto, hasta que no sepamos cuál de los modelos cosmológicos es el correcto, nuestras interpretaciones tendrán un grado de libertad extra.

Las diferencias, aún no bien conocidas, entre los distintos conjuntos de modelos evolutivos no hacen más que añadir confusión. La física aplicable a la formación y la evolución de las galaxias es muy probable que sea la misma para una gran parte del Universo visible, el problema está en que aún no conocemos bien el papel que desempeñan todos los actores. Las galaxias más grandes parecen formarse a partir de unidades más pequeñas en un proceso dominado por la materia oscura, cuya naturaleza desconocemos. Resumiendo, creo que el verdadero avance se producirá cuando conozcamos mejor el proceso de formación de las galaxias a escalas cosmológicas, así como cuál es el modelo cosmológico correcto. Es algo que debe salir de la teoría, que en este punto parece ir a la zaga de las observaciones."

"Esa afirmación es relativa y debería cuantificarse. Hace unos años no era más que un sueño pensar que podíamos tener a nuestro alcance una cantidad tan enorme de datos sobre galaxias lejanas como la que se ha recopilado en los últimos 5 años o así. Sólo el hecho de saber que hay galaxias formadas a alto corrimiento al rojo (4, 5, 7 o incluso 10) es importante. Es cierto que los espectros de las galaxias más lejanas tienen mucho ruido si los comparamos con los de sus homólogas más cercanas. Sin embargo, los grandes telescopios de 8 y 10 metros cambiarán con toda seguridad esta situación. El espectro ultravioleta en el sistema en reposo de la galaxia LBDS 53W091 (z=1,55) obtenido con el Keck por Spinrad y sus colaboradores es de calidad comparable a la mayoría de los espectros en el ultravioleta de estrellas cercanas obtenidos con el satélite IUE. Evidentemente, no sólo necesitamos datos de mayor calidad de unos cuantos objetos, sino datos de la mejor calidad posible de un gran número de objetos para delimitar el panorama de la formación y evolución de galaxias a gran escala. No basta con estudiar esporádicamente un par de galaxias."

"La situación actual en Venezuela es en general bastante incierta. El papel de la ciencia en la sociedad no está claro y la Astronomía se considera mucho menos prioritaria y necesaria que otras ciencias. No es una ciencia que produzca ni comida ni dinero, sólo conocimiento, y eso no resulta muy atractivo ni para el gobierno ni para la población. La astronomía moderna es muy joven en Venezuela, empezó hace menos de 25 años. Somos pocos los que trabajamos en Astronomía en este país, pero muchos de nosotros hacemos verdaderos esfuerzos para aumentar el número: hemos formado muchos estudiantes muy buenos, algunos de los cuales han abandonado el país, otros se están formando fuera y piensan regresar, otros se doctorarán en Venezuela. No cabe duda de que se está formando una nueva generación de jóvenes astrónomos venezolanos y de que se asegurarán de que la Astronomía se mantenga como una disciplina científica importante. A pesar de las condiciones meteorológicas desfavorables que hay en el país hemos conseguido modernizar nuestra instrumentación astronómica a través de acuerdos de colaboración con otras instituciones, y esperamos que en poco tiempo este esfuerzo empiece a dar resultados significativos."

GUSTAVO BRUZUAL nació en Caracas (Venezuela), en 1949.

Se licenció en Física por la Universidad Nacional Autónoma de México en 1973.

Especializado en Astrofísica, realizó estudios de postgrado en la Universidad de California en Berkeley, donde se doctoró en 1981 con una tesis sobre evolución espectral de galaxias, tema sobre el que se ha centrado buena parte de sus investigaciones.

Bruzual tiene una dilatada experiencia docente que ha desarrollado en la Universidad de California en Berkeley (1977-80), en la Universidad Autónoma de México (1981-82), en la Universidad Central de Venezuela (desde 1987) y, desde 1981, en la Fundación CIDA, Venezuela, institución de la que actualmente es Director.

Como uno de los científicos más destacados de su país, Bruzual ha recibido diversas distinciones; la Royal Astronomical Society británica le nombró miembro en reconocimiento a su liderazgo en Astronomía (1991) y el Ejecutivo Nacional de Venezuela le concedió la "Orden al Mérito en el Trabajo, primera clase" (1992).

Ha formado parte de los comités científicos organizadores de numerosos congresos internacionales celebrados en Latinoamérica, y en 1998 fue nombrado Coordinador de la Red Latinoamericana de Astronomía.

Gustavo Bruzual ha sido árbitro de revistas científicas internacionales como The Astrophysical Journal, Nature, Astronomy & Astrophysics, así como Tribuna de Astronomía o la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica. Ha publicado más de 40 trabajos en revistas especializadas; es coautor de un libro de Astronomía ("Astronomía: una visión del cosmos", 1987) y ha escrito numerosos artículos de divulgación.