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El primer… Google Maps de nuestra Galaxia planea ser creado por un equipo de investigación en el cual participa el Instituto de Astrofísica de la Fundación para la Investigación y la Tecnología – Hellas (FORTH). Para este ambicioso proyecto, el equipo recibirá una beca Synergy Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC).
El proyecto, denominado «mw-atlas», con un presupuesto total de diez millones de euros, tiene como objetivo crear el primer atlas tridimensional y completo de nuestra Galaxia, que se espera que cambie drásticamente la forma en que observamos y entendemos el universo.
Al frente del equipo está Vasiliki Pavlidou, miembro colaborador de la facultad en FORTH y profesora en el Departamento de Física de la Universidad de Creta, el Dr. Torsten Enßlin del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania y el Profesor Philipp Mertsch de la Universidad RWTH de Aachen en Alemania.
«La diferencia que Google Maps ha hecho en nuestras vidas es que no solo nos indica dónde están las calles, sino también dónde están los hoteles, los restaurantes, el metro, la parada de autobús. Así que, en cualquier ciudad extranjera a la que vayas, sabes tanto las ubicaciones de los sitios como las formas en que estos se interconectan dinámicamente, es decir, las conexiones funcionales entre los diferentes puntos. Eso es lo que intentamos crear con el mapa tridimensional de nuestra Galaxia: no solo decir dónde está todo, dónde estamos las estrellas en el espacio tridimensional, el polvo, el gas, la materia oscura, sino también cómo interactúan entre ellos. Eso por sí mismo nos dirá, de alguna manera, el metabolismo de la Galaxia: cómo se forman las estrellas y los planetas, dónde se puede crear vida, cuál puede ser la naturaleza de la materia oscura», explica a la agencia de noticias griega AMNA la Sra. Pavlidou.
Una gran innovación del atlas será su aspecto tridimensional. Como señala específicamente Philipp Mertsch, profesor en el Instituto de Física de Partículas y Cosmología Teórica de RWTH, «nuestra Galaxia es extremadamente compleja. Contiene materia oscura, estrellas, gases, polvo, rayos cósmicos, campos magnéticos, velocidades turbulentas, que interactúan a través de una red de procesos físicos. Aunque las interacciones físicas entre los componentes complican la reconstrucción, son la clave para desbloquear la tercera dimensión para el atlas».
La Sra. Pavlidou enfatiza en AMNA: «En astronomía, todas nuestras observaciones son proyecciones bidimensionales. No tenemos en absoluto una sensación de profundidad. Solo en la última década esto comenzó a cambiar realmente con la medición de las distancias de mil millones de estrellas por la misión europea GAIA. Así que, por lo tanto, las estrellas son ese elemento dentro de la Galaxia con el que podemos medir profundidad, distancias. Todas nuestras otras observaciones son en dos dimensiones, es decir, proyecciones en una pantalla sin profundidad».
«Con la apertura de la profundidad para las estrellas», continúa, «lo que podemos hacer es utilizar los procesos físicos para transferir la información de profundidad de las estrellas, donde la medimos directamente, a los otros elementos de la Galaxia. Este es un paso adelante tan asombrosamente grande que para un gran número de problemas que enfrentamos en la vanguardia de la investigación astrofísica solo de manera indirecta, ahora podemos, si tenemos un mapa tridimensional, leer la solución directamente».
Muchos son los interrogantes abiertos que los investigadores esperan responder a través del atlas, pero la creación del universo y la naturaleza de la materia oscura ocupan una posición preeminente.
Como destaca específicamente el coordinador del proyecto y líder del equipo de Teoría de Información de Campos en el Instituto Max Planck de Astrofísica, el Dr. Torsten Enßlin, «nuestra Galaxia es un velo a través del cual observamos el universo lejano y, por lo tanto, debe ser entendida para que podamos ‘limpiar’ nuestras observaciones del ruido que provoca».
«Solo si conocemos exactamente la estructura tridimensional de la Galaxia, podremos distinguir qué viene del joven universo y qué proviene de la Galaxia y ver si hay alguna huella de los primeros momentos, de la primera expansión inflacionaria que tuvo lugar en las primeras milmillonésimas de milmillonésima del primer segundo de la vida del universo», describe Pavlidou a AMNA.
En cuanto a la naturaleza de la materia oscura, Pavlidou señala que «haciendo el mapeo tridimensional de todos los elementos de la Galaxia y, principalmente, de su campo gravitatorio, podremos tener una dirección hacia donde debemos buscar nuevas partículas de materia oscura, dependiendo de si son de pequeña o gran masa».
El proyecto «mw-atlas» comenzará en 2025 y se llevará a cabo durante los siguientes seis años. Los investigadores calculan que los resultados intermedios cada dos años podrán responder a preguntas astrofísicas específicas.
Dado que el esfuerzo de crear el atlas es enorme y la reconstrucción tridimensional de datos astronómicos extraordinariamente compleja, los investigadores tienen como objetivo que los algoritmos que desarrollen para este proyecto se transfieran a otros campos, como la imagen médica, el monitoreo del clima de la Tierra y el análisis de datos industriales.
La conexión con el proyecto PASIPHAE
El proyecto está vinculado a otro gran programa que «corre» el Instituto de Astrofísica de FORTH con financiación anterior del ERC. Se trata del proyecto PASIPHAE, cuyo objetivo es el mapeo del campo magnético de nuestra Galaxia, que es una fuente principal de «ruido» para la radiación de fondo de microondas, es decir, el retrato del Universo «infantil». Y el PASIPHAE comenzará a mediados de 2025 e incluirá instrumentos innovadores gemelos (polarímetros), que están siendo construidos con el patrocinio de la Fundación Stavros Niarchos específicamente para el programa en el laboratorio del Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica (IUCAA) de la India. Los dos polarímetros se colocarán en Sudáfrica y en el Observatorio Skinakas en Creta.
Sócios del PASIPHAE son FORTH y la Universidad de Creta, el Instituto de Tecnología de California Caltech, el IUCAA, el Observatorio Astronómico de Sudáfrica y la Universidad de Oslo en Noruega. El responsable científico del proyecto es el profesor de la Universidad de Creta e investigador en FORTH, Kostas Tassis.
Las Synergy Grants de 2024
Se señala que en la convocatoria de 2024 de las «ERC Synergy Grants» se destacaron, además de «mw-atlas», otros 56 proyectos de investigación. Los 57 proyectos recibirán un total de 571 millones de euros para abordar algunos de los problemas científicos más complejos en un amplio rango de campos. Las becas, que tienen como objetivo fortalecer la colaboración entre investigadores, forman parte del programa de investigación e innovación de la UE «Horizon Europe».
En los proyectos distinguidos participan 201 investigadores que los llevarán a cabo en 184 universidades y centros de investigación en 24 países de toda Europa y más allá. Veintidós de los equipos incluyen a un investigador con sede fuera de Europa (EE. UU., Suiza, Australia y por primera vez la República de Corea). Casi el 32% de los investigadores que participan en los 57 proyectos son mujeres y esto, según el Consejo Europeo de Investigación, es el porcentaje más alto desde que comenzó el programa. Seis equipos de investigación están compuestos completamente por investigadoras.
María Kouzinopoulou
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