Hallazgos de la astronom¨ªa virtual

Cada d¨ªa, en decenas de observatorios astron¨®micos de todo el mundo, se recogen cantidades ingentes de datos, y su explotaci¨®n efectiva se ha convertido en un serio problema para los cient¨ªficos. Unos telescopios est¨¢n en tierra, otros en el espacio, con distintas c¨¢maras, observando en diferentes longitudes de onda... ?como bucear en ese oc¨¦ano de informaci¨®n y encontrar todo lo que puede ser ¨²til para la investigaci¨®n? Adem¨¢s ?Qui¨¦n sabe lo que se puede descubrir cruzando la informaci¨®n de esos ricos archivos!

Desde que se jubilaron las c¨¢maras tradicionales en los telescopios y se impusieron los detectores electr¨®nicos (con dispositivos de carga acoplada, CCD), la informaci¨®n es digital y se almacena en ordenadores. El paso a dar es obvio: poner en com¨²n las bases de datos y explotar toda esa informaci¨®n astron¨®mica. Un programa europeo (Astrophisical Virtual Observatory, AVO) y uno estadounidense (National Virtual Observatory, NVO) est¨¢n probando ya sus prototipos, al tiempo que se va concretando un proyecto global (International Virtual Observatory Alliance). Varios pa¨ªses han lanzado sus observatorios virtuales, como el Astrogrid brit¨¢nico que explotar¨¢ la potente tecnolog¨ªa inform¨¢tica Grid, y otros proyectos ponen en com¨²n la informaci¨®n de telescopios afines, como el europeo Opticon para infrarrojo y Radionet, de radio. Los resultados de la astronom¨ªa observacional virtual se hacen visibles en forma de descubrimientos.

En Europa est¨¢ en marcha el proyecto AVO, financiado por la Comisi¨®n Europea

Los cient¨ªficos que est¨¢n trabajando con el prototipo del NVO han encontrado una enana marr¨®n -una estrella tan peque?a que no es capaz de encenderse como las normales- al comparar millones de objetos astron¨®micos en dos bases de datos diferentes, seg¨²n ha anunciado la Universidad Johns Hopkins (en Baltimore, EE UU). Los descubridores advierten que no se trata de un hallazgo descollante, puesto que ya se conocen dos centenares de estos objetos, pero s¨ª es una excelente muestra de las capacidades potenciales de esta nueva forma de hacer astronom¨ªa.

"En principio esto no era m¨¢s que una demostraci¨®n de posibilidades. S¨®lo quer¨ªamos encontrar todas las enanas marrones que otros pod¨ªan hallar", ha comentado Alex Szalay, director de proyecto NVO. "Era la primera vez que encend¨ªamos los aparatos del observatorio virtual e inmediatamente se produjo un descubrimiento a partir de datos que eran p¨²blicamente accesibles desde hace al menos un a?o y medio".

La enana marr¨®n emergi¨® al combinar los archivos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y el Two Micron all Sky Survey (2MASS). "Es dif¨ªcil identificar las enanas marrones en una u otra de estas bases de datos, pero en cuanto las juntas, empiezan a aparecer", explica Roy Williams, investigador de Caltech (California). "La gente est¨¢ haciendo este tipo de investigaciones sin el NVO", comenta Bob Hanisch, astr¨®nomo del Instituto del Telescopio Espacial Hubble (en Baltimore) y jefe cient¨ªfico del observatorio virtual estadounidense. "Pero con el NVO todo es mucho m¨¢s r¨¢pido y eficaz". En el programa, dotado con 10 millones de euros de la Fundaci¨®n Nacional para la Ciencia durante cinco a?os, participan 17 centros de investigaci¨®n de EE UU.

En realidad han surgido tres enanas marrones en este ensayo del sistema convertido en investigaci¨®n, pero dos eran ya conocidas. Estos cuerpos son dif¨ªciles de detectar porque son peque?os (menos del 8% de la masa del Sol) y fr¨ªos, ya que su masa no es suficiente como para mantener en su interior las reacciones nucleares de las estrellas.

En la investigaci¨®n virtual, los cient¨ªficos del NVO rastrearon 15 millones de objetos astron¨®micos del SDSS y 160 millones del 2MASS, y encontraron 300.000 objetos en com¨²n muy probablemente coincidentes en la regi¨®n del cielo que abarcan ambos archivos (aproximadamente un 0,4% del cielo nocturno). Con un cribado electr¨®nico de los datos posterior, basado en las diferencias de brillo, salieron siete enanas marrones, que quedaron en tres tras los an¨¢lisis de los cient¨ªficos, y una de ellas no era conocida. "Fuimos estrechando el cerco desde decenas de millones de objetos hasta unos cuantos cientos de miles, hasta un pu?ado", comenta Szalay. Las enanas marrones se buscan entre el infrarrojo y la longitud de ondas m¨¢s larga de la luz visible, por lo que cruzar los fondos del SDS (visible) y del 2MASS (infrarroja) era la estrategia ¨®ptima.

Rich Kron, astr¨®nomo de la Universidad de Chicago y Fermilab, adem¨¢s de portavoz de SDSS destaca: "La combinaci¨®n de observaciones del universo en diferentes longitudes de onda es m¨¢s que la suma de sus partes". La cantidad de datos astron¨®micos lista para ser explotada es ya abrumadora. Hay cat¨¢logos o bases de datos de observaciones del universo en todas las longitudes de onda del espectro electromagn¨¦tico, desde los rayos gamma hasta las radioondas, pasando por los rayos X, el ultravioleta, la luz visible y el infrarrojo.

Estas colecciones de informaci¨®n "contienen aproximadamente cien terabytes (un terabyte es igual a mil gigabytes) de datos, unas cinco veces m¨¢s que la Biblioteca del Congreso estadounidense", informa The New York Times. Desafortunadamente, esta informaci¨®n no reside en un ¨²nico lugar.

Un objetivo fundamental de los observatorios virtuales es poner toda esa informaci¨®n a disposici¨®n de los astr¨®nomos, y que puedan acceder a ella y trabajar con los datos f¨¢cilmente, sin necesidad de ser experto en un tipo concreto u otro de c¨¢mara o una longitud de onda. Adem¨¢s, un software de b¨²squeda facilitar¨¢ el acceso tambi¨¦n a los aficionados.

En Europa est¨¢ en marcha el proyecto AVO, financiado por la Comisi¨®n Europea con cinco millones de euros para tres a?os. "AVO proporcionar¨¢ herramientas de software para permitir a los astr¨®nomos acceder a los archivos de datos de diferentes longitudes de onda por Internet y, as¨ª, proporcionarles las capacidades para resolver cuestiones fundamentales acerca del Universo sondeando el cielo digital. Las b¨²squedas equivalentes en el cielo real ser¨ªa, en comparaci¨®n, mucho m¨¢s largas y costosas", informa el Observatorio Europeo Austral (ESO), que lidera el consorcio de seis organismos astron¨®micos europeos, incluida la Agencia Europea del Espacio (ESA) y el Astrogrid brit¨¢nico.

A finales del pasado enero, se present¨® el prototipo de software de AVO y los cient¨ªficos hicieron una demostraci¨®n de lo que ser¨ªa un caso real de investigaci¨®n: la comprensi¨®n de la formaci¨®n de galaxias en las ¨¦pocas m¨¢s tempranas mediante el estudio de galaxias muy lejanas. Las seis organizaciones de AVO deben conectarse con el prototipo a finales de 2004 y la perspectiva es que todo el sistema est¨¦ plenamente operacional en 2007.

"Los astr¨®nomos se han dado cuenta de que muchos de los secretos m¨¢s profundos del universo se desvelan al combinar informaci¨®n obtenida en muchas longitudes de onda, para formar una imagen f¨ªsica consistente e integradora", explica el ESO. Pero los datos no se combinan f¨¢cilmente. Los nuevos observatorios virtuales no s¨®lo deben poner la informaci¨®n cruzada a disposici¨®n de los astr¨®nomos, sino que est¨¢n concebidos para ayudarles a ver y descubrir. "Estamos inundados de informaci¨®n y hambrientos de conocimiento", recuerda el ESO que dijo una vez el bibliotecario de la Universidad de Yale (EE UU).

"Nuestro universo es un sitio incre¨ªblemente complejo: enormes distancias, escalas enormes de tiempo y muchos, muchos diferentes objetos, desde granos de polvo hasta enormes conjuntos de galaxias", dicen los astr¨®nomos de AVO. "Necesitamos urgentemente herramientas que nos permitan dar sentido a la avalancha de datos, para evitar duplicaciones y para extraer una imagen lo m¨¢s completa posible del universo". Mientras tanto, el proyecto IVOA ha celebrado varias reuniones y a ellas han asistido astr¨®nomos espa?oles.