Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC, Granada

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Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC, Granada

Uno de los inconvenientes de la astrofísica, la imposibilidad de llevarse el objeto de estudio al laboratorio, sugiere una visión verdaderamente poética de esta disciplina: ¿no resulta sorprendente que sepamos qué hay dentro de las estrellas sin siquiera tocarlas? ¿O que conozcamos cómo era el Sistema Solar miles de millones de años antes de la aparición de la vida? ¿O incluso que seamos capaces de anticipar el futuro de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, y del resto de galaxias?

Los astrónomos han conseguido, a través de diversos medios, vencer la resistencia del universo a dejarse conocer. Hasta tal punto que presentar un centro de investigación como el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) obliga no solo a hablar sobre qué son los planetas, las estrellas y las galaxias, sino también sobre su posición, características y comportamiento, e incluso sobre su pasado y su futuro.

Desde su fundación en los años setenta, el Instituto de Astrofísica de Andalucía se marca como principal objetivo la investigación en Astrofísica, entendida ésta como una materia multidisciplinar. En este sentido, se llevan a cabo diferentes programas científicos que abarcan cuatro grandes áreas de la Astrofísica: Sistema Solar; Formación, estructura y evolución estelar; Estructura y evolución de las galaxias; y Cosmología. Estas Áreas se organizan en Departamentos en los que se llevan a cabo distintas líneas de investigación.

Puedes descargar el folleto divulgativo que edita el IAA sobre sus distintas líneas y grupos de investigación.

 

Departamento de Sistema Solar

El principal objetivo de nuestro departamento es el contribuir a la mejora del conocimiento que actualmente tenemos del Sistema Solar.

Dada su proximidad, el estudio de este complejo vecindario se acomete de diversas formas: el IAA ha participado, por ejemplo, en Mars Express  y Venus Express, misiones espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA) que han sobrevolado Marte y Venus respectivamente; en Cassini-Huygens (NASA/ESA) que, además de sobrevolar Saturno, liberó un módulo que descendió sobre la superficie de Titán, una de sus lunas; y en Rosetta, una misión pionera al acompañar al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en su viaje hacia las regiones internas del Sistema Solar. El IAA ha participado en ellas tanto en la parte técnica (en electrónica o mecánica) como en el aprovechamiento científico de los datos obtenidos, y en la actualidad está colaborando en misiones con destino a Mercurio (BepiColombo), Marte (ExoMars) y a Júpiter y sus lunas heladas (JUICE).

Los datos que aportan estas misiones se combinan con estudios desde Granada: por ejemplo, el IAA mantiene una investigación muy activa sobre atmósferas planetarias, incluida la terrestre, que no solo busca responder a preguntas sobre su origen y evolución, sino que trata de comprender su comportamiento global, un sistema muy complejo en el que intervienen numerosos factores. Para ello desarrolla modelos teóricos, que aplica al análisis de los datos obtenidos con telescopios y satélites (como SABER o MIPAS), y cuenta con un laboratorio experimental que estudia cómo las partículas de polvo dispersan la luz, algo esencial para el estudio tanto de las atmósferas planetarias como de la envoltura de gas y polvo que rodea el núcleo de los cometas. El estudio de estos últimos, junto con los asteroides y el resto de “escombros” helados más allá de Neptuno, constituye una línea de investigación en el centro que busca comprender la historia del Sistema Solar: estos objetos son los bloques originales que, muy transformados, vemos hoy dar forma a cuerpos tan distintos como nuestro sólido planeta y el liviano Saturno, cuya densidad es tan baja que flotaría en el mar.

El Sol, también es objeto de investigación en el centro: sabemos que tiene manchas (o regiones algo más frías), que sufre fenómenos violentos (que, además de producir las auroras boreales, pueden interrumpir las comunicaciones terrestres e incluso provocar apagones), y que su actividad se ciñe a un ciclo de once años. Y sabemos que todo ello se debe a su campo magnético, pero desconocemos con exactitud cómo funciona. Investigadores del IAA estudian ese motor de la actividad solar, y participan de manera destacada en misiones como Sunrise y Solar Orbiter (ESA).

 

En el IAA se estudian las estrellas desde muy diversos puntos de vista y a través de diferentes técnicas: se emplea la fotometría, que mide con precisión el flujo de luz de una estrella y sus posibles variaciones, la espectroscopía, una técnica que descompone su luz y permite estudiar su composición, temperatura o velocidad de rotación, y la astrosismología, que mide las oscilaciones en la superficie de las estrellas, un fenómeno parecido a los terremotos terrestres pero, en este caso, causado por el movimiento del gas en su interior (la misión internacional CoRoT, en la que participó el Instituto de Astrofísica de Andalucía, empleaba esta técnica, que permite analizar la estructura interna de las estrellas). También se desarrollan herramientas teóricas que ayudan a comprender las observaciones y que se centran en aspectos específicos, como la rotación de la estrella, sus modos de oscilación o su estadio evolutivo.

Algunas estrellas –las muy muy masivas, con unas treinta veces la masa del Sol–, producirán al morir uno de los eventos más energéticos conocidos, una explosión de rayos gamma (GRB, de su nombre en inglés). Se trata de intensos destellos de rayos gamma con una duración de entre una centésima de segundo y varios minutos, y que son tan impredecibles como escurridizos. Sin embargo, la combinación de la observación con satélites como Swift (NASA), con la de telescopios robóticos de gran velocidad de apuntado, como los pertenecientes a la Red BOOTES, gestionada por el IAA, comienza a aportar luz a un fenómeno que, hace apenas diez años, constituía uno de los mayores enigmas de la astrofísica.

 

Departamento de Radioastronomía y Estructura Galáctica

En el IAA también se estudian esas primeras y últimas etapas de la vida de las estrellas, durante las que su interacción con el entorno, o con el medio interestelar, es significativa. Se investiga el proceso de formación estelar y los distintos mecanismos que intervienen en él, desde la nube de gas original hasta la entrada en la etapa adulta, así como los momentos últimos, en los que la estrella, dependiendo de su masa, explotará como supernova o se convertirá en una nebulosa planetaria.

Astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía estudian las poblaciones estelares de la Vía Láctea para desentrañar su estructura, para ahondar en su proceso de formación y evolución e incluso para ver lo que no se ve: a 26.000 años luz de la Tierra, en el centro la Vía Láctea, habita Sgr A*, un agujero negro supermasivo cuya existencia, propuesta hace más de treinta años, no fue confirmada hasta finales del siglo pasado.

el término “núcleos activos de galaxias” (AGNs, del inglés) designa a un grupo de galaxias cuya energía, muy superior a la que pueden producir sus estrellas, se halla concentrada en la región central, o núcleo. Se cree que es la materia existente en el entorno del agujero negro la que, en su proceso de caída, libera esa energía, pero los AGNs constituyen fenómenos muy complejos que aún presentan incógnitas: en algunos casos, por causas aún no del todo claras, se observan unos chorros de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz y que emanan del núcleo. Se trata de los mayores aceleradores de partículas del universo, se conocen como jets relativistas e integran una línea de investigación dentro del IAA que se lleva a cabo mediante observaciones en diferentes longitudes de onda y con simulaciones numéricas, y que busca definir detalles sobre su estructura y composición y sobre cómo y dónde se generan.

 

 Departamento de Astronomía Extragaláctica

El departamento de astronomía extragaláctica del IAA hace uso de los avances realizados en otros campos de la astronomía para combinarlos y estudiar diferentes aspectos relacionados con galaxias. Dichos estudios abarcan desde la física de la fonación estelar, el medio difuso en cúmulos estelares y galaxias, la estructura y evolución de galaxias teniendo en cuanta el entorno (galaxias aisladas, grupos de galaxias…) y estructura a gran escala y cosmología. Nuestros intereses también incluyen estudios relacionados con diferentes aspectos de la física de agujeros negros y sus efectos como fuente de energía en galaxias activas.

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