Fuente: www.emol.com
El cosmos está en constante cambio, y algunas de las transformaciones más dramáticas ocurren cuando las galaxias chocan y se fusionan. Estos eventos cósmicos, aunque pueden parecer caóticos, son fundamentales para entender cómo las galaxias, incluidos sistemas como nuestra propia Vía Láctea, evolucionan con el tiempo.
Las fusiones galácticas no son simples colisiones, son eventos de interacción gravitacional que pueden durar miles de millones de años. A medida que dos galaxias se acercan, sus campos gravitacionales interactúan, deformando sus estructuras, creando nuevas estrellas y, en algunos casos, alimentando los agujeros negros que yacen en sus centros.
Cuando dos galaxias ricas en gas se fusionan, el impacto comprime el gas interestelar, lo que genera zonas donde nacen nuevas estrellas a un ritmo acelerado. Este proceso es esencial para el crecimiento y la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo. La Vía Láctea misma ha crecido a lo largo de miles de millones de años absorbiendo otras galaxias más pequeñas. Un ejemplo reciente de esto es la galaxia enana de Sagitario, que está en proceso de ser absorbida por nuestra galaxia, contribuyendo a su masa estelar y alimentando su halo galáctico. Una fusión anterior y mucho más violenta que tuvo lugar cuando el Universo tenía aproximadamente un cuarto de su edad actual, conocida como Gaia-Enceladus, jugó un papel fundamental en la formación de nuestra Galaxia que aún estamos intentando desentrañar.
En el centro de muchas galaxias, incluidos los sistemas en fusión, hay agujeros negros supermasivos. Cuando las galaxias colisionan, el gas en sus núcleos es dirigido hacia estos agujeros negros, alimentándolos y desencadenando fenómenos energéticos conocidos como núcleos galácticos activos. Estas regiones emiten cantidades inmensas de energía y pueden verse en todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta los rayos X. Las fusiones galácticas, por lo tanto, no sólo crean estrellas, sino que también, avivan la actividad en los agujeros negros, lo que a su vez puede afectar la evolución de la galaxia en general.
A través de décadas de observaciones con instrumentación cada vez más sofisticadas se ha construido un acervo de observaciones de fusiones galácticas desde el universo temprano hasta nuestro tiempo. El JWST, junto con otros, juega hoy un rol fundamental ya que permite estudiar con detalles sin precedentes fusiones de galaxias en los primeros mil millones de años tras el Big Bang. Estas observaciones ayudan a los astrónomos a reconstruir los primeros capítulos de la historia del universo y a entender mejor el papel de las fusiones en la evolución cósmica.
Para lograr una concatenación de estos capítulos se requiere una contexto cosmológico y modelos que nos permitan generar un relato cósmico y confrontarlo con las observaciones. Para ello las simulaciones numéricas son un instrumento irremplazable. Crear universos virtuales en base al conocimiento físico y utilizando herramientas de la informática nos permite estudiar fenómenos astrofísicos generando gemelos virtuales del Universo. Estos son analizados y comparados con las observaciones recurriendo a métodos estadísticos, inteligencia artificial y otros menos convencionales, como la filogenética galáctica. Esta conjunción de diferentes herramientas desarrolladas por astrofísicos o tomadas y adaptadas de otras áreas, como la biología, constituyen ejemplos exitosos del enorme potencial de la interdisciplinariedad y la transdisciplinariedad. La astrofísica es una protagonista activa de ambos aspectos, a pesar de lo desafiante que resulta concretarlos dado que requieren una mirada a largo plazo, perseverancia para romper barreras de lenguajes y pensamientos estructurados y creatividad para adaptarlos.
Tanto los proyectos de observaciones como las simulaciones numéricas requieren acceso a poder de cómputo cada vez más poderoso para almacenar, procesar, visualizar y analizar, por un lado, y por el otro, para generar los modelos de universos que se requieren para interpretar los datos. Por otro lado, en Chile, y en Latinoamérica, existen grupos de diversas áreas que se dedican a generar modelos y simulaciones para estudiar diferentes problemas como la creación del Universo, el clima, energías renovables, salud, minería, economía. No hay límite en las aplicaciones que tiene el uso de modelos y simulaciones, y esto solo seguirá creciendo, acompañado de la tan mentada inteligencia artificial, una herramienta poderosa para el análisis y manejo de datos. La inversión en supercomputación en Chile como en la región, es marginal, estamos muy alejados de las capacidades mundiales. La realidad es que la capacidad científica y técnica ya existente son ejemplo de la resiliencia y el talento instalado que logra posicionarse mundialmente compitiendo en desventaja.
En este artículo he transitado desde los choques de galaxias y la astrofísica al poder de supercomputación pasando por la interdisciplinariedad y transdisciplinariedad, con el riesgo de confundir, y repetirme con artículos anteriores. Pero lo he hecho para mostrar la complejidad de las preguntas que buscamos contestar en astrofísica, la conexión con otras áreas y el potencial de sinergias entre las mismas que podría materializarse aún más, a través de una mayor inversión en supercomputación y de todo el ecosistema científico, técnico y productivo que se genera a su alrededor.
Como ejemplo, durante la semana del 1 de octubre se desarrolló en Chile, CARLA2024, Latin America High Performance Computing Conference. Durante este evento se discutieron integralmente sobre aspectos del ecosistema de supercomputación en nuestra región geográfica, desde el hardware hasta las aplicaciones a modelos y simulaciones sociales, económicas, médicas, hasta llegar a la astrofísica y la creación del universo. Esta fue una oportunidad para recapacitar y mirar al futuro interdisciplinaria y transdisciplinariamente desde la academia, pasando por el sector privado y público. Crear sinergias entre los tres sectores es la mejor estrategia para avanzar en temas de supercomputación en Chile y Latino América.
Referencia
Patricia Tissera (s.f) Las fusiones galácticas y su papel en la creación del Universo
https://comentarista.emol.com/2355450/31037429/Patricia-Tissera.html
