A través de simulaciones cosmológicas y datos obtenidos por telescopios, Dr. Diego Pallero, busca reconstruir la historia de las galaxias y comprender cómo las interacciones con su entorno afectan su capacidad para formar estrellas.
Por María José Aragonés G. | Periodista Dirección General de Investigación, Innovación y Emprendimiento USM.
Comprender cómo las galaxias cambian a lo largo del tiempo y qué papel desempeña su entorno en estas transformaciones es el objetivo de la investigación de Diego Pallero, nuevo investigador adjunto del Departamento de Física de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM). Su incorporación se vincula con la línea de trabajo de Yara Jaffé, académica del departamento y codirectora del Núcleo Milenio de Galaxias (MINGAL), contribuyendo al desarrollo de estudios sobre la evolución galáctica.
El trabajo del Dr. Pallero se enmarca en la astronomía extragaláctica y combina simulaciones cosmológicas con observaciones astronómicas para estudiar la historia de las galaxias, especialmente aquellas que habitan en grupos y cúmulos. En estos entornos, las interacciones con otras galaxias y con el medio que las rodea pueden alterar su estructura y disponibilidad de gas, un elemento esencial para la formación de nuevas estrellas.
“Mi investigación se centra en los mecanismos físicos que impulsan la evolución de las galaxias en entornos densos y en conectar las estructuras del Universo temprano con el Universo actual. Mi trabajo se sitúa en la intersección entre la evolución de las galaxias, la física bariónica y la estructura a gran escala, combinando simulaciones numéricas con conjuntos de datos observacionales”, explica el investigador.
Aunque las galaxias pueden experimentar transformaciones a lo largo de miles de millones de años, aún existen interrogantes sobre cuándo comienzan estos cambios, qué procesos físicos los desencadenan y en qué medida el entorno influye en ellas antes de su ingreso a un cúmulo.
Para abordar estas preguntas, Pallero utiliza simulaciones hidrodinámicas, modelos computacionales que permiten recrear la evolución de la materia en el Universo y estudiar fenómenos como las interacciones gravitacionales, las fusiones entre galaxias y la pérdida de gas. Estos procesos ayudan a explicar por qué algunas galaxias continúan formando estrellas, mientras que otras reducen o detienen progresivamente esta actividad.
“En este momento actúo como un puente entre la teoría y la práctica en astronomía. Con las simulaciones busco entender qué podemos observar desde los telescopios”, recalca.
CHANCES: conectar las simulaciones con las observaciones
Uno de los principales desafíos de esta investigación es identificar las transformaciones que experimentan las galaxias antes de ingresar a un cúmulo. Este fenómeno, conocido como preprocesamiento, ocurre cuando comienzan a verse afectadas por su entorno en grupos de galaxias u otras estructuras, antes de llegar a regiones de mayor densidad.
Para estudiar este proceso, el investigador contempla tres líneas de trabajo complementarias: reconstruir mediante simulaciones los mecanismos físicos involucrados y los tiempos en que ocurren; desarrollar métodos para identificar galaxias preprocesadas a partir de datos observacionales; y ampliar el análisis a los supercúmulos, estructuras que reúnen grupos y cúmulos de galaxias.
El trabajo combinará simulaciones cosmológicas con datos de distintos programas de observación e incorporará herramientas de aprendizaje automático para clasificar galaxias según sus propiedades físicas. Así, se busca contrastar las predicciones de los modelos teóricos con las características que pueden medirse mediante telescopios.
En este ámbito, Pallero lidera específicamente el grupo de simuladores en CHANCES (CHileAN Cluster galaxy Evolution Survey), una colaboración internacional dedicada al estudio de la evolución de las galaxias en cúmulos mediante observaciones espectroscópicas realizadas con el instrumento 4MOST, instalado en el Observatorio de Paranal.
Su participación permite avanzar en el desarrollo de herramientas para vincular las simulaciones con los datos astronómicos. “Coordino la creación de catálogos sintéticos, la caracterización de las funciones de selección y el desarrollo de herramientas para comparar simulaciones con estudios observacionales. Esto me permite acceder anticipadamente tanto a datos espectroscópicos procesados como a datos sin procesar”, explica.
Fortalecer la investigación y la formación de estudiantes
La incorporación de Pallero al Departamento de Física también abre oportunidades para profundizar la colaboración científica y la formación de nuevos investigadores. Su propuesta contempla integrar a estudiantes en actividades relacionadas con la evolución de las galaxias, la cosmología, la computación científica y el análisis de datos.
“Espero seguir creando nuevas redes de contacto, fortalecer las que ya tengo y trabajar mucho con estudiantes, tanto en lo personal como en lo profesional”, comenta.
Desde la USM, el investigador busca contribuir al desarrollo de la astronomía extragaláctica mediante la colaboración internacional y la integración de modelos computacionales con observaciones astronómicas. Este enfoque permitirá profundizar en los procesos que determinan cómo se forman y evolucionan las galaxias, así como en el papel que desempeñan las estructuras que las rodean.