Participación española en los grupos de ciencia de SKA

En el marco de las actividades de preparación científica del SKA se encuentra la participación de investigadores españoles en los grupos de ciencia de este proyecto. Dichos grupos tienen entre sus principales objetivos i) interactuar con la comunidad de astronomía cubriendo las áreas científicas de interés para SKA, ii) y asesorar a la Oficina de Organización de SKA (SKAO) sobre cuestiones que puedan afectar a la capacidad científica del Observatorio, la productividad y la relación con los usuarios.

Las actividades específicas incluyen:

• Proporcionar asesoramiento sobre los requisitos científicos para el SKA, como el conjunto de medidas esperadas, los enfoques de tratamiento y gestión de datos.

• Proporcionar asesoramiento sobre el funcionamiento esperado del telescopio.

• Hacer recomendaciones sobre posibles mejoras, particularmente en respuesta a los temas de investigación emergentes.

• Servir como enlace con una comunidad científica más amplia interesada en el SKA.

Actualmente, 25 investigadores de 9 centros españoles están implicados en 9 de los 11 principales grupos científicos del SKA. La siguiente lista muestra los participantes españoles en los distintos grupos de ciencia de SKA.

 

Época de Reionización

  • Diego Herranz (Instituto de Fisica de Cantabria, IFCA UC-CSIC)

En mi opinión, SKA nos abrirá una ventana totalmente nueva para poder observar y comprender mejor cómo evolucionó el Universo cuando este era muy joven. Podremos ver cómo se formaron las primeras galaxias y estrellas a partir de las nubes primigenias de gas neutro y, gracias a ello, entender mejor qué papel juegan en nuestro Universo las misteriosas materia y la energía oscuras.

  • José Miguel Rodriquez Espinosa (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

SKA es un observatorio ideal para estudiar el proceso de reionización del Universo, y la razón es que, mientras el hidrógeno es neutro se emite una clara señal que corresponde al cambio de polarización del átomo de hidrógeno. Esta señal es detectable en el espectro de ondas de radio, a una longitud de onda de 21 cm. Cuando el universo está reionizado no existen átomo de hidrógenos, sino electrones y protones independientes. Por lo tanto, esa señal no existe. Sin embargo, previamente, cuando el Universo era neutro, esa señal debía estar presente, y se verá con SKA. Por eso SKA puede usarse para entender el proceso de la reionización y cuándo ocurrió.

  • José Alberto Rubiño Martin (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

Me interesan dos aspectos que pueden ser abordados con SKA. Uno de ellos es el estudio de la época de reionización. Hubo una interesante etapa oscura del Universo que comprendió la recombinación, pasando por el amanecer cósmico con la aparición de los primeros objetos en el Universo, y la reionización. Me interesa modelar los procesos físicos de emisión en radio continuo que pueden enmascarar esas señales primordiales, y estudiar en detalle la época oscura usando las líneas de estructura hiperfina de otros átomos además del hidrogeno. Por último, me gustaría encontrar rasgos espectrales asociados a la época de recombinación en el Universo, hace 13.800 millones de años.

HI Ciencia Galáctica

  • Bjorn Emonts (Centro de Astrobiología, CAB-CSIC)

Estoy interesado en estudiar el ciclo de vida del gas dentro y fuera de galaxias lejanas, para entender cómo las galaxias se formaron y evolucionaron durante su infancia. Usando grandes radiotelescopios, construyo imágenes tridimensionales del gas molecular frío dentro de radiogalaxias distantes y a su alrededor. También estoy comenzando a investigar el hidrógeno neutro en estos ambientes. SKA será el primer telescopio capaz de generar una imagen precisa del hidrógeno neutro en galaxias distantes. Esto abrirá una nueva ventana al Universo, y nos permitirá ver la materia prima de la que se formaron las galaxias.

  • Lourdes Verdes-Montenegro (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

Al igual que las personas, las galaxias evolucionan de forma distinta en función de si viven solas o en comunidades de mayor o menor tamaño (pares, grupos, cúmulos…). El medio interestelar juega un papel muy relevante en los procesos asociados, ya sea como ingrediente para la formación de las estrellas, modificado por el material que estas eyectan durante su vida, o resultando fuertemente alterado por la presencia de otras galaxias. Entre los componentes de dicho medio destaca, como trazador de interacciones entre galaxias, el gas atómico (HI), al ser un componente extremadamente ligero de las galaxias, y ubicarse especialmente en sus partes externas. Por ello buena parte de mis motivaciones científicas se centran en estudiar el HI en dos entornos extremos, galaxias aisladas y grupos compactos, y comprender los mecanismos de evolución en que está implicado dicho gas. Las galaxias aisladas tienen especial interés para entender cómo se mantiene en el tiempo la formación estelar, pues se sospecha que la acumulación de gas frío de origen cosmológico juega en ello un papel clave, y en estas galaxias ermitañas es más fácil discernir su contribución, al haberse minimizado la captura de gas de galaxias vecinas. En el otro extremo se encuentran los grupos compactos, en los que la deficiencia de HI llega a ser tan alta que se sospecha estaría, de alguna forma aún no comprendida, inhibiendo la formación de estrellas. Se trata de estudios en los que el HI es tan tenue que poder contar con un instrumento de la sensibilidad del SKA es fundamental para poder realizar observaciones de la profundidad requerida. ¡No en vano el nombre de SKA en sus etapas iniciales fue el de Hydrogen Array o interferómetro del hidrógeno!

  • John Beckman (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

He estado interesado durante mucho tiempo en el problema de la caída de gas prístino (de baja metalicidad) a los planos de las galaxias durante toda la historia de la evolución galáctica. Mi interés se basa en la evidencia de la necesidad de tal influjo, basada en la evolución química de las poblaciones estelares, y recientemente también predicha por los modelos de gas cayendo hacia las galaxias a lo largo de los filamentos en la «Web Cósmica». He participado en búsquedas de esta componente en galaxias relativamente cercanas usando datos de hidrógeno atómico del proyecto THINGS del VLA, que nos dio algunos indicios del fenómeno. Está claro que SKA ofrecerá grandes posibilidades de encontrar este gas tenue pero universal, tanto cerca como lejos, y de cuantificarlo, como elemento clave en la evolución de las galaxias.

  • Jorge Sánchez Almeida (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

Las galaxias nacen y crecen transformando gas en estrellas. El gas se agota pronto, así que necesitan alimentarse del gas que existe entre las galaxias y que lleva ahí desde el origen del Universo. Me interesa utilizar SKA para detectar y estudiar este gas difuso, ‘alimento de galaxias’.

Cosmología

  • José Diego (Instituto de Física de Cantabria, IFCA UC-CSIC)

Creo que SKA será una herramienta muy útil para estudiar cúmulos de galaxias. Estos cúmulos son los mayores objetos del Universo y contienen información muy valiosa sobre la evolución del Universo y la materia oscura. En particular, SKA aportará datos de gran valor sobre la emisión difusa de radio en cúmulos de galaxias, que nos da información sobre fenómenos violentos en cúmulos. También puede usarse para contrastar modelos en los que la materia oscura se aniquila o se desintegra.

Por otro lado, SKA será capaz de distinguir muchas de las galaxias dentro del cúmulo. De especial interés serán las observaciones de las galaxias más débiles (que estén formando estrellas) dentro de los cúmulos, sobre las cuales se sabe poco. Por último, otro de mis intereses es estudiar cómo la emisión en radio de las galaxias en cúmulos de galaxias correlaciona con su emisión en infrarrojo y cómo usar esta correlación para corregir mediciones del efecto Siunyáiev-Zeldóvich en cúmulos (la interacción de los fotones de baja energía del Fondo cósmico de Microondas con los electrones de alta energía de un cúmulo galáctico). Estas mediciones se ven afectadas por la emisión en radio e infrarrojo de las galaxias en los cúmulos.

  • Enrique Martínez-González (Instituto de Física de Cantabria, IFCA UC-CSIC)

Mi interés en SKA reside en el potencial que tiene para realizar tests fundamentales en cosmología con una gran precisión, como, por ejemplo, el estudio de la homogeneidad e isotropía del Universo, la gaussianidad de las fluctuaciones primigenias en la densidad o la energía y materia oscuras. Si tenemos en cuenta lo que el estudio de la radiación del fondo cósmico de microondas ha supuesto al avance de la cosmología en la última década, observando las propiedades del Universo únicamente en un momento determinado de su historia temprana, la observación de la línea de hidrógeno atómico con SKA (que contiene información de prácticamente toda su historia posterior) nos situará en una posición inmejorable para afrontar los retos actuales.

  • Olga Mena Requejo (Instituto de Física Corpuscular, IFIC UV-CSIC)

Mi interés está en la cosmología, la medida de la estructura a grandes escalas y la información sobre la época de reionización (aquella época del Universo en la que el medio intergaláctico predominantemente neutro fue ionizado por la aparición de las primeras fuentes luminosas – estrellas, galaxias, quásares) que puede proporcionar SKA. Medidas precisas de la época de reionización podrían proporcionar cotas a escenarios como «warm dark matter», o aniquilaciones de materia oscura. Asimismo, medidas de estructuras a grandes escalas podrían mejorar la información cosmológica sobre propiedades de neutrinos, axiones y otras partículas de materia oscura, así como acotar propiedades de modelos inflacionarios. Es decir, existe un gran número de sinergias entre SKA y surveys de galaxias, y otras búsquedas de materia oscura.

  • José Alberto Rubiño Martín (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

Otro aspecto de mi interés es la cosmología. En este sentido, me centraría en el estudio de la distribución de la materia a grandes escalas y, en particular, de las oscilaciones acústicas de bariones, para obtener información de cómo evoluciona la energía oscura con el tiempo. Además, estoy interesado en el estudio de los cúmulos de galaxias para extraer implicaciones sobre los parámetros cosmológicos de nuestro Universo. Finalmente, también me interesa la posibilidad de combinar los datos de SKA con otros cartografiados de la estructura a gran escala del Universo.

  • Ricardo T. Génova Santos (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

Mis intereses científicos en SKA están relacionados con los catálogos de galaxias que se obtendrán mediante los cartografiados en la línea de hidrógeno atómico. El estudio de la distribución de galaxias cercanas (bajos desplazamientos al rojo) puede proporcionarnos información acerca de lo que se conoce como las «oscilaciones acústicas de bariones», que esencialmente reflejan en el universo cercano (a través de la forma en la que se agrupan espacialmente las galaxias) las inhomogeneidades en la distribución de materia en el Universo temprano.

Por otro lado, la distribución de galaxias más lejanas (altos desplazamientos al rojo) puede ser utilizada para hacer correlaciones con los mapas del Fondo Cósmico de Microondas (FCM) obtenidos por otros experimentos, con el fin de estudiar anisotropías secundarias del FCM y, en particular, la conocida como «efecto Sachs-Wolfe integrado». Ambos estudios pueden proporcionarnos información sobre las propiedades de la energía oscura, una de las incógnitas más importantes en nuestro conocimiento actual del Universo.

Nuestra Galaxia

  • Antxón Alberdi Odriozola (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)
  • Rainer Schoedel (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

El centro de la Vía Láctea contiene un agujero negro de unos 4 millones de masas solares rodeado por un cúmulo estelar de unos 25 millones de masas solares. Es el núcleo galáctico más cercano a la tierra y, por tanto, un laboratorio único para entender la astrofísica de estos entornos extremos. Nuestro grupo del Centro Galáctico del IAA-CSIC está llevando a cabo un muestreo sin precedentes del centro Galáctico, cartografiando las estrellas alrededor del agujero negro central (Sagitario A*) en el infrarrojo cercano, a gran escala y con una resolución angular equivalente a la que se puede obtener con el telescopio espacial Hubble.

La sensibilidad del SKA va a ser tal que se podrán detectar miles de estrellas en el centro Galáctico, mediante su emisión en el régimen de ondas de radio. Combinar las datos del SKA con nuestros datos infrarrojos nos dará la oportunidad de estudiar las propiedades de estas estrellas de una manera completamente nueva y así investigar, por ejemplo, si son estrellas individuales o múltiples y cuáles son las propiedades de sus vientos. Ya estamos llevando a cabo estudios preliminares con el interferómetro Very Large Array.

Magnetismo Cósmico

  • Iván Agudo (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

Los núcleos activos de galaxias son los objetos astrofísicos más energéticos conocidos hasta el momento. Las enormes cantidades de radiación que emiten, que superan con creces a las del resto de la galaxia que los alberga, se producen como consecuencia de la acción del campo gravitatorio de un agujero negro supermasivo (con masas que suelen ser superiores a cien millones de veces la de nuestro Sol), su interacción con la materia que conforma el disco de acrecimiento de material que cae en los agujeros negros, y los campos magnéticos presentes en este tipo de sistemas. De hecho, se sabe que dichos campos magnéticos son un ingrediente fundamental para la formación y propagación de los pares de chorros relativistas que emanan de las cercanías de los agujeros negros, aunque aún no se conocen los detalles de las propiedades de estos campos. Se espera que SKA haga una contribución revolucionaria en el estudio de este tipo de sistemas, así como en el estudio de la estructura a gran escala de los campos magnéticos en el Universo, los cuales son campos de mi mayor interés. SKA, a través de sus sondeos de cielo profundo, que cubrirán porciones enormes del cielo, estudiará las propiedades de la emisión polarizada en radio de millones de núcleos activos de galaxias, lo que permitirá hacer estudios estadísticos sin precedentes de las propiedades de sus campos magnéticos, así como de las de los campos magnéticos en el medio intergaláctico entre cada núcleo activo y La Tierra.

  • Eduardo Battaner (Universidad de Granada, UGR)

Si la gravedad es la fuerza más importante que rige el Universo, el magnetismo juega también un papel muy importante. SKA permitirá conocer con una sensibilidad sin precedentes el campo magnético en diversos sistemas del Cosmos. ¿Cuál es el campo magnético en nuestra galaxia, en el momento del Universo en que empezaron a brillar las galaxias, en la formación de las grandes estructuras que caracterizan el Universo a gran escala…? Así podremos conocer qué efectos dinámicos ha producido el magnetismo.

  • Josep Miquel Girart (Instituto de Ciències de l’Espai, IEEC-CSIC)

La formación de estrellas tiene lugar en las regiones más densas del medio interestelar, la nubes moleculares. Éstas llegan a acumular suficiente masa como para que su propia gravedad permita que empiecen a contraerse, dando lugar a la formación de protoestrellas en su interior. Sabemos que este proceso puede ser frenado y alterado por el campo magnético que impregna estas nubes. Medir directamente la intensidad del campo magnético en estas regiones es extremadamente difícil y, hasta la fecha, son muy pocas las nubes en las que ha sido posible. Me interesan especialmente las observaciones del efecto Zeeman en la molécula de OH con SKA, que permitirán discernir el papel que juega el campo magnético en la evolución de las nubes moleculares, y por ende en el proceso de formación estelar.

  • Frederic Poidevin (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)

Estoy interesado en usar SKA para estudiar la estructura de los campos magnéticos dentro de nuestra Galaxia, tanto a grandes escalas espaciales en el medio difuso, mediante el estudio de la radiación sincrotrón, como a menores escalas dentro de nubes moleculares donde se forman estrellas. Cada día contamos con más indicaciones de que los campos magnéticos, además de los efectos gravitacionales y de la turbulencia del gas dentro del medio interestelar, regulan la tasa de formación de estrellas. Con SKA esperamos hacer medidas del efecto sincrotrón directamente dentro de nubes moleculares. Esta información nos permitirá entender mejor la evolución de los campos magnéticos, así como de las condiciones físicas, desde el medio difuso hasta regiones más densas, de modo que se podrá cuantificar mejor el impacto de los campos magnéticos en la formación de estrellas.

Continuo Extragaláctico

  • Antxón Alberdi Odriozola (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

Nuestro propósito es estudiar con la gran sensibilidad y resolución angular que SKA proporcionará, una muestra estadísticamente significativa de galaxias locales con el objetivo de i) caracterizar la emisión compacta y difusa, ii) resolver las galaxias individuales en sus constituyentes principales (AGN, súper-cúmulos estelares, radiosupernovas, microcuásares…), iii) estudiar la retroalimentación entre los procesos de acreción y formación estelar, iv) calibrar la relación entre la emisión en radiocontinuo y la tasa de formación estelar, v) comprender los procesos de formación estelar a altos desplazamientos al rojo.

  • Miguel Ángel Pérez Torres (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

Las galaxias luminosas en el infrarrojo tienen tasas de formación estelar 100 veces mayor que la de nuestra galaxia y estamos convencidos de que, en el pasado, tuvieron un papel fundamental en historia de la formación estelar. Sin embargo, estudiarlas a alto desplazamiento al rojo es muy complicado, pues dejamos de ver detalles individuales. Por ello me interesa el estudio de estas galaxias en el universo local. Su emisión infrarroja es debida principalmente a la existencia de estrellas masivas, que explotan como supernovas de tipo Ib/c y tipo II, dando lugar a potentes brotes de formación estelar en estas galaxias. Sin embargo, hay tal cantidad de polvo que es imposible detectar objetos individuales en las regiones centrales de estas galaxias, donde se hospedan estas estrellas masivas y, a menudo, un núcleo activo. Mi objetivo es usar SKA para estudiar una muestra de estas galaxias del universo local con alta resolución espacial y a múltiples frecuencias, para utilizarlas como referencia en estudios de alto desplazamiento al rojo y poder entender mejor la historia de la formación estelar en el universo.

  • Iván Agudo (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

Me interesa especialmente el estudio de poblaciones de núcleos activos de galaxias radioemisoras a lo largo de las distintas edades del Universo. Esto incluye el entorno intergaláctico más cercano de los núcleos activos, así como la física de sus chorros relativistas y de los campos magnéticos dentro y fuera de los mismos, desde los primeros núcleos activos radioemisores hasta el Universo actual. Además también me interesa especialmente el desarrollo de técnicas de observación de muy alta sensibilidad con resolución angular ultrafina a través de radiointerferometría con líneas de base muy largas. Éstas nos permitirán combinar las señales observadas con SKA y otras estaciones de radio repartidas por todo el mundo para estudiar los detalles de estructuras cientos de veces más pequeñas de las que se podrán resolver sólo con SKA. Lo último es de vital importancia para entender los mecanismos de formación de los chorros relativistas, los cuales se producen en las regiones más internas y pequeñas en torno al agujero negro supermasivo central.

  • Fatemeh Tabatabaei (Instituto de Astrofísica de Canarias, IAC)
  • Mi investigación actual se centra en la comprensión del origen y características energéticas de la emisión de radio continuo del medio interestelar y de las regiones de formación de estrellas en diferentes regiones de las galaxias (como el núcleo, barras, brazos espirales, discos y halos). Uno de mis intereses, que podría ser abordado con SKA, es la manera en la que las estrellas se forman a partir del difuso, magnetizado y turbulento medio interestelar. Las observaciones profundas de radio multibanda que SKA realizará nos permitirán estudiar, por primera vez, el balance energético y la formación de estructuras en galaxias muy distantes y en función del tiempo cósmico. Por lo tanto, seremos capaces de entender cómo las galaxias evolucionaron y llegaron a tener la forma que hoy vemos.

    Fenómenos Transitorios en Radio

    • Miguel Ángel Pérez Torres (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

    La muerte de una estrella de masa apenas un poco mayor que la de nuestro Sol da lugar a uno de los fenómenos más energéticos del Universo, las supernovas termonucleares (llamadas «supernovas de tipo I». A pesar de que sabemos que, en estos casos, la estrella que muere es una enana blanca, y que debe de morir junto a otra estrella a la que le succiona materia, todavía desconocemos el tipo de estrella que acompaña a la enana blanca: ¿una estrella de tipo solar, otra enana blanca, o ambos tipos? Con SKA alcanzaremos una sensibilidad tal, que daremos respuesta inequívoca a esta pregunta, cuya respuesta tiene impacto no sólo en los modelos de evolución estelar, sino también en el uso de las supernovas de tipo I como herramienta cosmológica.

    Por otro lado, la explosión de estrellas unas 10 veces más masivas que nuestro sol, o mayores, dan lugar también a supernovas (conocidas como supernovas de tipo II o supernovas de colapso nuclear). Mi idea es usar SKA para determinar, independientemente de los modelos, la tasa de explosión de supernovas de colapso nuclear en el universo local, pues estas supernovas son un trazador directo de la tasa de formación de estrellas.

    • Iván Agudo (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

    La mayor parte de los fenómenos transitorios que se producen en escalas temporales cortas (desde segundos hasta horas o días) necesariamente tienen que ver con fenómenos explosivos en regiones pequeñas en el entorno de agujeros negros u otros objetos astrofísicos compactos como las estrellas de neutrones. Dada mi especialización en núcleos activos de galaxias, y en el estudio de la variabilidad de su emisión en escalas temporales cortas para el estudio de los fenómenos producidos en las regiones más pequeñas en el entorno de sus agujeros negros supermasivos, mi interés se extiende al estudio de fenómenos similares en sistemas de agujeros negros de diferentes masas. Esto incluye, desde eventos de rupturas estelares por parte de agujeros negros supermasivos que anteriormente no se habían identificado como núcleos activos de galaxias y que producen enormes explosiones de emisión tras la formación repentina de un jet relativista, hasta los fenómenos relacionados con la coalescencia de agujeros negros binarios de todas las escalas de masas.

    • Simone Migliari (European Space Agency, ESA)

    Siempre me han fascinado los extremos: densidad extrema, gravedad extrema, energía extrema. Mis estudios están centrados en la física de sistemas binarios con objetos compactos como agujeros negros o estrellas de neutrones. En estos sistemas las leyes físicas tal y como las experimentamos aquí en la Tierra no son suficientes para explicar lo que observamos. Allí en cambio, los efectos derivados de las leyes de la relatividad general de Einstein en campos gravitatorios fuertes son ampliamente detectables. Es por ello que se consideran laboratorios idóneos donde testear las leyes físicas fundamentales en sus límites conocidos. Concretamente, SKA me permitirá estudiar en detalle el comportamiento de fenómenos fugaces como los chorros de materia y energía que eyectan estos sistemas a velocidades próximas a la luz, cómo se forman alrededor de agujeros negros y estrellas de neutrones, e increíblemente escapan de sus fuertes campos gravitacionales, así como el impacto que tiene este flujo relativista de materia y energía en la Galaxia.

    • Nanda Rea (Instituto de Ciencias del Espacio, IEEC-CSIC)

    La cuna de la vida

    • Asunción Fuente (Observatorio Astronómico Nacional, OAN)

    Comprender cómo se formó la Tierra y surgió la vida en ella, son temas fundamentales dentro de la Astrofísica. Ahora sabemos que los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo (discos protoplanetarios) que quedan alrededor de las estrellas cuando éstas llegan a su etapa adulta. Los granos de polvo de estos discos se adhieren entre sí formando rocas de tamaños de varios kilómetros (planetesimales) que finalmente crecen hasta formar un planeta. Por supuesto, quedan muchas preguntas por responder y hay muchos detalles que aún no se comprenden de este proceso. ¿Se forman planetas alrededor de todas las estrellas? ¿Cuánto tiempo tarda en formarse un planeta? ¿De qué depende que haya planetas tan diferentes como, por ejemplo, Marte y Júpiter? ¿Habrá, en todos los sistemas planetarios, un planeta parecido a la Tierra que pueda albergar vida? Puesto que los discos protoplanetarios son muy pequeños y su emisión es muy débil, hasta ahora sólo hemos podido estudiar los más cercanos. SKA permitirá responder a estas preguntas mediante la observación de la emisión de los granos de polvo en un gran número de discos protoplanetarios, pertenecientes a estrellas variadas, de diferente masa y en diferente estado evolutivo.

     

    Otro proceso que aún no comprendemos es cómo se originó la vida en nuestro planeta. Sabemos que la vida se formó a partir de moléculas orgánicas complejas y que éstas se forman en los hielos que se acumulan en la superficie de los granos de polvo y son evaporadas cuando una estrella cercana calienta el grano. La composición química de estos hielos no parece variar mucho de una región a otra de la Galaxia, pero aún no sabemos cómo cambia en la parte interna de los discos protoplanetarios. La extraordinaria resolución angular y sensibilidad del SKA nos permitirá detectar moléculas orgánicas complejas en la zona interna del disco protoplanetario y proporcionará una valiosa información sobre los procesos que iniciaron la formación de vida en la Tierra.

    • Josep M. Trigo-Rodríguez (Instituto de Ciencias del Espacio, IEEC-CSIC)

    Mi investigación se concentra en los procesos físico-químicos que tienen lugar en la formación de sistemas planetarios, particularmente en aquellos que conllevan la formación de planetesimales y cometesimales, primeros objetos sólidos cuyo papel en la formación de embriones planetarios se considera clave, así como en el transporte de agua y materia orgánica a la Tierra en unos estadios cruciales para el surgimiento de la vida. Precisamente SKA puede permitir profundizar en aspectos clave en la formación de los planetesimales, dado que los materiales minúsculos primigenios crecieron por agregación en el disco protoplanetario en base a colisiones mutuas en el plano de la eclíptica. En ese estadio, se habían condensado diferentes minerales de la fase vapor al barrer el viento estelar la mayor parte del gas nebular, pero también se agregaron a granos estelares condensados en las envolturas de otras estrellas. Ambas poblaciones de granos contribuyeron al crecimiento de los primeros agregados de naturaleza porosa y muy frágil, que sería similar a las actuales partículas de Polvo Interplanetario. Mediante el estudio de discos protoplanetarios de diferentes edades, SKA podrá cuantificar tales fases de agregación del polvo y verificar las escalas temporales en que se consolidaron los asteroides condríticos. SKA cubrirá además el rango de longitudes de onda requerido para estudiar partículas con tamaño desde pocas micras hasta centímetros, justo un paso clave para entender las primeras fases de agregación de los planetesimales y poder comparar esos resultados con la evidencia encontrada en los meteoritos no diferenciados.

     

    Seguramente SKA pueda aportar detalles fundamentales sobre la heterogeneidad de discos protoplanetarios para así detectar los reservorios particulares en que el polvo crece. Posiblemente dichas zonas sean particularmente eficientes para la agregación del polvo a partir de la línea de formación de los hielos. En esa zona los minerales que formaban tales partículas, entrarían en contacto con sustancias identificables por sus bandas de absorción y que se consideran clave en los procesos que generan sustancias orgánicas más complejas como los aminoácidos y las bases nitrogenadas.

    • Guillem Anglada (Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC)

    Púlsares

    • Laura Tolós (Instituto de Ciencias del Espacio, IEEC-CSIC)

    Mi área de investigación se enmarca dentro de la astrofísica nuclear teórica. Más concretamente, estos últimos años he centrado mi trabajo en entender las propiedades de la materia que se encuentra en el interior de objetos compactos, tales como las estrellas de neutrones. Las estrellas de neutrones son objetos de nuestro universo de lo más curioso. La mayoría de estas estrellas son observadas como púlsares, gracias a la emisión de radiación que es detectada de forma periódica, lo que se conoce como «efecto faro». Se cree que están compuestas principalmente por partículas subatómicas sin carga neta, los neutrones, aunque la composición de su región más interna es a día de hoy una incógnita. Con SKA se quiere dar un impulso al estudio de las diferentes fases de la materia en el interior de los púlsares, al conectar aspectos de física fundamental de la materia densa con las propiedades de los púlsares, tales como su masa o radio.

    • Nanda Rea (Instituto de Ciencias del Espacio, IEEC-CSIC)

    (Lista actualizada el 13 de diciembre de 2017)

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