domingo, 18 de agosto de 2013

Juan Carlos Beamin, Astrónomo: "Si algo es entretenido en la ciencia es esa capacidad de que te vas fascinando en todas las etapas"


Juan Carlos Beamin tiene 26 años, es Licenciado en Astronomía y estudiante del Doctorado en Astrofísica en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Cuando niño pasaba noches compitiendo con su padre por contar más estrellas fugaces y satélites y ahora, aún mirando el espacio, es el descubridor de un nuevo objeto estelar, una extraña nova que lo tiene a él y a su equipo de cabeza descifrando sus misterios. Los invitamos a conocerlo en esta entrevista, donde nos cuenta cómo realizó este descubrimiento y su vida como astrónomo en Chile.
Por Javiera Castro

Juan Carlos, tu eres Licenciado en Astronomía y ahora continuaste tus estudios en el Doctorado en Astrofísica ¿Por qué elegiste la astronomía?

De niño me gustaba, lo encontraba bonito, entretenido. Después en tercero y cuarto medio empecé a verlo más en serio, como un camino que se puede seguir. Pensé “ya, probemos astronomía, si no, está la física”. No quería estudiar ingeniería común y corriente, quería hacer cosas nuevas. A pesar que igual es un trabajo de oficina, iba a estar investigando. Me parecía un desafío y me gustan los desafíos. Estudiar una carrera científica me parecía entretenido, ese espíritu de descubrir algo me parecía choro.


¿Eras bueno en matemáticas o en física en el colegio?

Sí, o sea nunca fui el primero de la clase. Estudié en un colegio pequeño en La Florida, se llama Little College de hecho. En el colegio me bajaba mucho arte, pero en general en el ramo de matemáticas o física siempre era uno de los primeros del curso


¿Fue tu primera opción estudiar astronomía?

Sí, en la prueba me fue súper bien. Tenía como opción astronomía y después física en la Católica. Pensé que de física a astronomía no debía haber mucha diferencia, así que si me iba bien, me podía cambiar a astronomía. Tenía eso pensado. Y si no ingeniería en la Universidad de Chile, para después hacer astronomía. Era mi primera opción.


Ahora estás en tu tesis de Doctorado, ¿de qué se trata?

De algo nada que ver con la nova. Estoy estudiando movimientos propios, que es ver cómo las estrellas se mueven. Para nosotros las estrellas parecen estar quietas, pero nada está quieto en el universo, todo se mueve. En particular nosotros estamos mirando una zona del cielo que es el centro de nuestra Vía Láctea. Uno mira al cielo y ve una nubecita de puntos en la noche, no sé si te has fijado. Es la parte más bonita para mirar con los ojos, pero para estudiar las estrellas individuales es la más difícil, porque hay tantas estrellas que te cuesta diferenciarlas. Entonces tienes que combinar una buena cámara con un buen telescopio para poder discriminar una de otra y hacer eso en distintas épocas, o sea mirarlas varias veces para ver cómo se han movido. Ojalá pudiéramos observarlas durante cientos de años para poder ver los movimientos, pero la tecnología está hace poco, digamos 10 o 20 años que tenemos buenos equipos. En particular, yo estoy interesado en las estrellas que se mueven rápido, que son las que están más cerca. Eso se ha estudiado, no es algo extremadamente novedoso, porque en todo el cielo hay estrellas que se mueven, pero en esta zona particular del cielo se han estudiado muy poco. Es una zona grande y es interesante, porque este es un primer paso para después hacer un catálogo de movimientos propios más finito en toda la Vía Láctea. Con eso puedes estudiar cómo es la dinámica de nuestra galaxia, pero eso no lo voy a lograr durante mi tesis, es un paso más. Por eso me estoy concentrando en los movimientos que son más rápidos, para ver cómo los podemos medir, cómo los podemos trazar. Como van a estar cerca probablemente se van a poder buscar planetas en estas estrellas, por eso la tesis no es sólo un paso para llegar más lejos sino que también tiene aplicaciones practicables a corto plazo

Entonces, ¿mirando el movimiento de estas estrellas te encontraste con esta nova?

El punto azul muestra la nova descubierta. 
Fotografía: J.C. Beamin
Fue parte del chequeo de estas imágenes. Obviamente son muchas estrellas, acá no estamos hablando de 100 o un millón, 10 millones, 100 millones, no. Vamos a catalogar algo así como mil millones de estrellas. ¡Mil millones es mucho! Entonces hacerlo a mano es imposible. Lo que vamos a hacer para buscar estas estrellas es automatizarlo, pero al automatizarlo, como son tantas estrellas, tienes demasiados falsos positivos(1). Entonces tienes de alguna manera que limpiar la muestra y para eso tienes que hacer una curación del proceso a ojo, para lo cual nosotros construimos imágenes de colores falsas, como hacen los colores en las pantallas, con un pixel rojo, uno verde y uno azul. Imagínate que tomas una foto con una cámara con pixeles rojos, una con pixeles verdes y una con pixeles azules y con eso construyes una imagen. Así es como se hace en astronomía, nosotros hicimos algo parecido. Tomamos una imagen el 2010 y dijimos esta es toda roja, una imagen el 2011 y dijimos estas son verdes y el 2012 azules, con distintas intensidades para las estrellas con distinto brillo. Cuando las mezclamos, si una estrella no cambia, se ve siempre blanca. En cambio, si la estrella se movió, vamos a ver un patrón rojo, verde y azul, los tres colores uno al lado del otro. Eso es para ver estrellas que se muevan. Pero también las estrellas que cambian su brillo de manera considerable toman un color particular. Por ejemplo, si una estrella era muy brillante el 2010 y muy débil el 2011 y 2012, va a tener un color rojo solamente, o verde o azul dependiendo del año que brille. Y así fue como descubrimos la nova. Nos dijimos “aquí está este objeto que aumentó su brillo, no se está moviendo, no es nada raro”. No era un asteroide porque un asteroide lo detectarías una vez y después se fue, se mueve muy rápido. Como no era un asteroide, entonces era una variable. Fuimos a ver qué tipo de variable era y no es nada común. Y aquí estamos, todavía investigando un poco más para estar seguros de qué es. Encontrarla fue azaroso, por así decirlo


Tú dices que esto es una nova. ¿Qué es una nova?

Ilustración: Joyce Pullen
Cuando tú tienes dos estrellas que están muy cerquita, reciben el nombre de estrella binaria o estrella doble. Dependiendo de la masa inicial de las estrellas, es el tiempo que van a vivir. Es como cuando tú haces un asado, el carbón se consume más rápido si tienes más carbón, porque alcanza mayor temperatura. Con las estrellas pasa lo mismo. Si tú tienes una estrella con más masa, va a quemar su combustible más rápido y se va a morir antes. Las estrellas que nacen juntas no se forman justamente con la misma cantidad de masa, hay una que tiene un poquito más. Esa estrella va a evolucionar más rápido y se va a morir antes. Entonces cuando mueren estas estrellas queda un núcleo, lo que se llama una enana blanca, que es una estrella como del tamaño de la Tierra que tiene la mitad de la masa del sol. O sea, es súper densa. Y ésta está al lado de una estrella normal como el Sol por ejemplo, o algo un poco más frío. Obviamente la estrella es mucho menos densa que la enana blanca y le empieza a dar material. La enana blanca se empieza a comer a la estrella, por así decirlo. Este material que se está comiendo se empieza a acumular en la superficie y llega un punto en que acumula mucho material, se calienta mucho, se logran temperaturas de millones de grados y el material se prende. Y ahí, cuando se quema de manera violenta, se genera lo que se llama una nova. Este material que se quema aumenta mucho el brillo de la estrella, cien o mil veces por lo menos. La de nosotros aumenta más de mil veces de hecho.


¿Ese brillo fluctúa en el tiempo?

Sí, por supuesto. Porque se quema el material y si lo quemas todo, te quedas sin material, deja de brillar y vuelve a su estado natural. Hay algunas novas que se repiten cada 10 años, cada 20, cada 30, cada 100, y ya más no podemos saber porque tendríamos que estar viendo datos del 1600. Pero hay algunas que efectivamente sí se han visto, que han hecho erupciones 3 o 4 veces desde el 1600 hasta ahora.


¿Son comunes estas novas?

Las novas normales sí, hay hartas. No me atrevería a decir un número exacto, pero hablemos de cientos de novas en nuestra galaxia. Las novas no son tan raras. Cuando se empieza a quemar el material de la enana blanca y se prende, brilla harto y dura algo así como una semana o un par de meses a todo reventar. Es rápido, brillan harto y caen rápido. Hay otras que se llaman novas lentas, que aumentan y disminuyen de brillo de forma lenta. Pero no hay muchas opciones para algo que aparezca muy rápido, que cambie su brillo de manera violenta como la que vimos nosotros y que se mantenga brillando por años. Una de las opciones es que fuera una nova simbiótica, que es lo que escribimos en este pequeño artículo y que nos sugirieron también en otro grupo de investigadores. De esas se conocen más o menos 7 u 8, una decena. Se sabe bien por qué pasan, pero no es eso.


¿Qué es una nova simbiótica?

Es la misma idea de la enana blanca, pero la estrella compañera en vez de ser una estrella como el sol, es una estrella más fría pero más grande, lo que se llama una estrella gigante. Es una estrella que va a tener una masa parecida a la del sol pero va a ser mucho menos densa, mucho más grande. Cuando el tipo de compañera es una gigante roja, es una configuración no muy común. Pero aún así, lo que estamos viendo nosotros parece que es mucho más raro que eso. No se conocen 7 objetos como este en el universo. Esta estrella que acompaña no es una gigante. No tenemos la certeza de lo que es realmente. Este es el escenario común: puede ser una estrella gigante, puede ser una estrella más masiva que el sol, menos masiva, una como el sol, o puede ser algo un poco distinto a esto. Todavía estamos investigando, por eso no hemos publicado el resultado final. Estamos trabajando en eso para poder analizarlo porque tiene detalles finos, no hay mucho en la literatura que podamos comparar. Eso es algo entretenido para uno como científico, porque es novedoso, pero tiene desafíos porque no puedes lanzar ideas locas sin tener evidencia. Eso es lo que estamos buscando. Qué puede ser que nos ayude a explicar todos los detalles que estamos viendo en este objeto.


¿Cuál es la importancia de este descubrimiento que hiciste?

La importancia está por verse. Es un objeto nuevo. La física que está detrás no la entendemos de lleno porque no estamos seguros. Este cuento que te conté de la enana blanca con la estrella que la acompaña lleva siglos observándose y por supuesto que todavía faltan muchos detalles. Hay gente trabajando en modelos teóricos de esto. Si es un nuevo tipo de nova es interesantísimo, porque tiene que explicar nuevos procesos, te sigue abriendo las posibilidades. Si no es completamente nueva, tiene características únicas y por lo tanto cualquier modelo aceptado actualmente tiene que arreglarse tal que ajuste a nuestras observaciones y por qué se están produciendo. O sea, va a ayudar a la comunidad definitivamente a seguir avanzando en la rama de las variables eruptivas


¿Cómo viviste tú el descubrimiento?

Bueno, teníamos muchos candidatos. Hay hartas cosas azarosas que uno puede encontrar, la mayoría resultan ser asteroides que ya son conocidos y uno los puede buscar en las bases de datos. La primera vez que uno ve algo así, descarta que sea un asteroide. Si no es un asteroide, entonces vas y buscas más información en tus mismas imágenes y te das cuenta que no es un error, no es un flashazo sino que es consistente en varias imágenes. Esto sí era súper consistente. De hecho no aparecía antes, empezó a aparecer y se mantuvo brillando siempre. Entonces era un objeto nuevo, ahí empezó a ser interesante. Ahí dijimos debe ser una nova, y no íbamos a publicar nada porque se conocen 200 y era una nova más. Si hubiésemos encontrado 50 novas nuevas, eso es una fracción importante y vale la pena publicarlo pero una nova sola no era muy interesante. Pero igual seguimos estudiándola por si acaso presentaba alguna señal particular y ahí nos dimos cuenta que esta cosa sigue extraña. O sea se prendió el 2011 y estamos a 2013 y sigue brillando. Pensamos “esto no es una nova corriente, hay algo raro, veámoslo con más detalle”. Pedimos observaciones en otras partes para analizar en detalle los elementos químicos de esta nova y ver qué era. Esa fue la parte emocionante, cuando nos dimos cuenta que no era una más de 200 sino que podía ser una más de 5, una más de 3, ¡una más de una!


¿A qué distancia está?

No sabemos todavía. Si hay algo difícil en astronomía es estimar distancias, muy difícil. Porque no podemos ir allá y medir, son solamente cosas indirectas. Está en nuestra galaxia pero eso no dice mucho, ya sabíamos que estaba acá.

Ilustración: Cristóbal Córdova, Chile Hace Ciencia

Imagino que en esto no trabajas solo ¿Quién es tu equipo de trabajo?

Como tesista uno tiene un guía, en este caso es Dante Minniti, un profesor de la Católica, pero también trabajo en colaboración con hartas personas. Hay un par de postdoctorados acá, un italiano y un brasileño. En Valparaíso hay dos personas más, un polaco y un búlgaro y también en la ESO(European Southern Observatory - Observatorio Europeo Austral) que son los que manejan los telescopios mas grandes en Chile como los de Paranal (VLT), La Silla y el proyecto ALMA


¿Dónde haces las observaciones?

Acá en Chile. En Paranal hay un telescopio dedicado para surveys, que se podría traducir como mapeos, para observar grandes regiones del cielo. Es un telescopio de 4 metros nuevo, que empezó a funcionar el 2009, que es como el Tololo pero que mira sólo luz infrarroja. La gracia de este telescopio es que uno puede mirar las estrellas más frías, lo que para nosotros es ideal, y además nos permite mirar a través del polvo.


¿O sea tú viajas a Paranal?

No, estas son observaciones remotas. Es un programa súper grande que dura 7 años y tenemos si no me equivoco como 2000 horas de observación, que es bastante tiempo. El proyecto tiene un equipo de más de 100 personas y Dante, mi profesor guía, es el líder.


Bueno uno siempre se imagina que el astrónomo va a donde está el telescopio a observar, no se imagina que puede hacer observaciones desde Santiago, son cosas que uno no sabe

Claro, es con cámaras. Son cámaras especiales de hecho, cámaras infrarrojas como las que uno ve en las películas cuando se ve la gente. Es interesante porque partieron como equipos militares y si uno quiere traer algo infrarrojo a Chile, te genera infinidad de burocracia porque los militares no quieren que las usen. Es entretenido eso.

Observatorio Paranal. Fotografía: ESO/Y. Beletsky

¿Cuál es el futuro de tu investigación? ¿Vas a seguir estudiando esta nova o vas a continuar con tu proyecto inicial?

Mi proyecto inicial no lo voy a cambiar. Las aplicaciones que tiene mi tesis en sí para la astronomía actual son hartas, tiene un súper buen potencial, no vale la pena desperdiciarlo. Este es un objeto, lo podemos estudiar y de hecho lo estamos estudiando, estamos analizando los datos de la mejor manera posible, tratando de modelarlo. Obviamente voy a dedicarle un tiempo a esto, uno no anda descubriendo cosas raras todos los días. Y por supuesto que vamos a publicar este descubrimiento dándole la importancia que tiene. Pero el tema de tesis se mantiene igual, la motivación mía siempre está por ese lado, buscar estrellas cercanas en las cuales podemos buscar planetas y cosas por el estilo.


Tú me dijiste que desde chico querías estudiar astronomía. Ahora que lo estás haciendo, que estudiaste astronomía y estás haciendo tu doctorado, ¿pensaste alguna vez cuando chico que iba a ser así?

No, es diferente. Tiene cosas mejores y cosas peores. Supongo que como toda la vida de un científico es difícil, porque encontrar trabajo como científico, sobretodo si después quieres volver a Chile y formar una familia, es un tema un poco delicado. Eso es menos bueno quizás de lo que yo esperaba. Pero tiene esta cosa de poder entender conceptos súper abstractos, de poder mirar el cielo con otros ojos, eso no me lo esperaba tampoco. Uno dice voy a estudiar las estrellas, voy a mirar los planetas, pero es mucho más que eso. Este concepto de lograr entender cómo está funcionando esta cosa que está afuera es maravilloso. Poder ver que no todas las estrellas son iguales. Hay demasiadas cosas pasando afuera. Una de las cosas más increíbles es darte cuenta de las escalas de distancia, de tamaño, que es una de las cosas que más me fascina, que trato de transmitirle a la gente y por supuesto logra su efecto. Por ejemplo, cuando te dicen si el sol es del tamaño de tu puño, la estrella más cercana estaría en Perú, en Lima. Tú dices “wow, ¿así de grande?”. Sí, y es la estrella más cercana y existen tantas. Entonces hacerte esa idea e internalizarla, o el hecho que siempre te estás sorprendiendo con cosas nuevas. Ahora acabamos de encontrar algo nuevo, entonces no para. Y tú sigues leyendo las publicaciones y siempre hay gente encontrando cosas nuevas, novedosas, que desafían lo que se sabe hasta ahora y tienes que tratar de incluirlas para tener una idea general de lo que está pasando. Eso es lejos más emocionante de lo que uno se imagina cuando niño y cuando está pensando en estudiar una carrera. Si algo es entretenido en la ciencia es esa capacidad de que te vas fascinando en todas las etapas.


¿Qué crees que es lo más difícil de la astronomía o de ser científico?

No estoy seguro de qué es lo más difícil, equilibrar los tiempos quizás. Saber cuando es tiempo de tu familia o cuando es tiempo de trabajar, pero supongo que en otros trabajos también pasa. El trabajo requiere harto tiempo y siempre estás pensando en él. A lo mejor no estás en tu computador programando algo pero si puedes estar pensando, por ejemplo, en tus vacaciones y se te ocurre una idea, no vas a dejar que se te vaya. Estuviste media hora pensando en eso, con un lápiz tiraste las ideas y después vuelves a tus vacaciones. Cuesta harto desenchufarse, pero no sé si es tan desagradable. No es que pase estudiando toda la vida, tengo mi esposa y estamos súper bien, salimos, nos entretenemos. Quizás lo más difícil es la inseguridad, no estás seguro si puedes tener hijos ahora porque te tienes que ir a un postdoctorado afuera, después a otro en otro lado. Por lo menos en astronomía es muy dinámico, tienes que salir en algún momento.


¿Qué le dirías a un chico que se acerca a ti y te dice “yo quiero ser astrónomo”?

Quizás le haría un par de preguntas antes de decirle que sí altiro. Pero de todas maneras, si hay un país para hacer astronomía es Chile. Sin desprestigiar a ninguna otra ciencia, creo que es la que tiene la ventaja comparativa más grande del mundo. Creo que un chico tiene que tener motivación, saber si quiere ser astrónomo porque una vez miró por un telescopio y le gustó, o realmente está haciendo un esfuerzo por eso. Decirle que hay matemáticas, física y que te tiene que gustar estar frente a un computador. No es simplemente salir en la noche con un poco de frío. Hay un trabajo de por medio pero también se pasa bien como astrónomo. Yo lo recomiendo, de hecho trato de motivar a la gente para que lo haga. Faltan todavía astrónomos chilenos en el mundo, debería haber muchos más, porque tenemos tiempo de observación en los mejores telescopios del mundo. Hay un número que a mí me gusta ene. De aquí al 2020, se van a instalar varios telescopios acá en Chile. Tanto así, que del área en espejos, en capacidad para observar el cielo, en Chile va a estar concentrado entre el 60 y el 70% de la capacidad de observación astronómica del mundo. Si, por ejemplo, alguien te dice que quiere hacer física de partículas, tú le dices bueno, ándate al CERN, allá en Ginebra. Ahí está el mejor lugar para estudiar física de partículas del mundo. Pero hay otros laboratorios, en Ginebra no se concentra el 70% del poder de física de partículas del mundo. Yo creo que nadie puede decir eso. Ningún país tiene más tiempo de observación que Chile. Ni siquiera tienes que viajar 16 horas para observar dentro de Chile. Tienes que ir de Concepción a Antofagasta, el viaje más largo que vas a tener que hacer. Es una ventaja gigantesca. Y la gente que está acá en Chile estudiando o tiene toda una gama de científicos ya establecidos acá tanto estadounidenses como europeos, tienen sus bases del hemisferio sur acá. Entonces qué mejor lugar para estar con colaboración internacional en proyectos grandes que acá. Obvio que hay que motivar a la gente a que estudie astronomía.




(1) Los falsos positivos en el caso de las estrellas que se mueven se producen en general por errores posicionales debido a la gran densidad de estrellas. Si hay una estrella muy cerca de otra, puede que en ocasiones (por motivos atmosféricos) en vez de detectar dos estrellas detectes una y parezca que se haya movido, pero eso no es real. También, cuando una estrella cercana es muy brillante, puede impedir medir bien las posiciones de tu "estrella móvil" y genere un falso movimiento. Eso se puede arreglar agregando más imágenes en el tiempo.




1 comentario:

  1. hermano es un honor saber que disfrutas de tu sueño y que día a día eres un ser mas sabio y un aporte para nuestra cultura... que te puedo decir es excelente lo que haces y eres un gran astronomo y se que llegara el dia de un siguiente descubrimiento un pequeño paso da pie a un segundo y a un pasaje infinito de posibilidades te amo y felicitaciones por que eres un visionario ;)

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