Ernesto Camacho

Conocer sobre el inicio y la evolución del universo a través del estudio de los agujeros negros es lo que motivó a Ernesto Camacho, estudiante de tercer año del Doctorado en Astrofísica UC, a desarrollar su proyecto “Caracterización de la variabilidad y las propiedades multibanda de agujeros negros de masa intermedia”, con el que fue finalista del Concurso Tesis en Tres Minutos UC 2022 (3MT® UC). 

Su investigación busca determinar la existencia de agujeros negros de masa intermedia, descubrimiento que no se ha dado hasta la fecha en el mundo científico, ya que sólo se conocen los agujeros negros pequeños o de masa estelar que tienen una masa parecida al Sol; y los gigantes o súper masivos que pueden llegar a tener masas millones de veces más grandes. 

“No sabemos si existen agujeros negros intermedios, que tengan entre 100 a 1,000,000 masas solares aproximadamente. Esto es un misterio y mi trabajo es intentar hallarlos a partir de la variación de la luz que emite la materia que es tragada por estos objetos”, explicó Ernesto. 

El doctorando comentó que el determinar la existencia de este tipo de agujeros negros es muy importante, porque puede proveer información clave sobre el universo primigenio y su evolución a lo largo del tiempo cósmico. “Esto implica conocer sobre nuestra propia evolución y existencia, temas profundamente filosóficos que nos atraviesan como seres”, agregó. 

Ernesto explicó que los agujeros negros pequeños son perjudiciales por su inmediatez porque todo lo que está cerca de ellos se ve afectado. Mientras que los super masivos, que se encuentran en el centro de las galaxias, tienen un efecto más grande.  

“Por ejemplo, en el centro de nuestra galaxia hay un agujero super masivo que tiene aproximadamente un millón de veces la masa de nuestro Sol, se cree que estos agujeros grandes tienen un efecto en la formación de las nuevas estrellas en las galaxias;. Entonces a lo largo del tiempo cósmico, desde el Big Bang hasta ahora, la presencia y la actividad de estos agujeros negros ha sido muy importante para entender y determinar la evolución de galaxias como la nuestra”, señaló.   

Monitoreando las galaxias

Ernesto estudia virtualmente los agujeros negros pequeños y grandes que existen en distintas galaxias, accediendo a la base de datos del telescopio Zwicky Transient Facility del ZTF Palomar Observatory, ubicado en San Diego, California (Estados Unidos), con especificaciones puntuales, como la posición en el cielo y el rango de tiempo.  

El doctorando explicó que la técnica para medir los agujeros negros pequeños se realiza a través de la observación de las estrellas en general y de su movimiento en el cielo. “Si se mueve de forma rara infieres de que existe un agujero negro que está afectando su movimiento, ya que tiene un efecto de gravedad bien grande que está atrayendo a la estrella”, dijo. 

En cambio, se puede determinar la presencia de los agujeros negros grandes que están en otras galaxias porque hay materia que está cayendo en ellos. “Esta materia se pone tan caliente porque gira tan rápido alrededor del agujero negro que emite luz que es la que nosotros observamos”, explicó el estudiante. 

Actualmente, Ernesto tiene un año desarrollando este proyecto, el que surgió como una sugerencia de su director de tesis y académico del Instituto de Astrofísica UC, Franz Bauer. “Él me propuso varios temas para trabajar y éste llamó más mi atención porque siento que puede ayudar porque trabajo con grandes bases de datos. Desarrollamos algoritmos de clasificación que tienen múltiples aplicaciones”. 

El doctorando destacó la importancia que tiene para su investigación el nuevo Observatorio Vera C. Rubin, que se está construyendo en el Cerro Parrón, ubicado en Valle del Elqui. Éste contará con un súper telescopio que se ha desarrollado durante más de 20 años y que incluye un espejo de 8,2 metros y la cámara más grande del mundo, con 3.200 megapixeles, según datos publicados en un reportaje de LaTercera. com.  

“Este instrumento va a proveer una cantidad enorme de información del Universo, 10Tb de datos por noche. Nosotros estamos preparándonos con nuestro proyecto para la venida de este telescopio, básicamente tengo pega asegurada para el futuro y puedo ayudar a desarrollar cosas aquí mismo”, compartió el estudiante. 

Siguiendo el patrón

El trabajo que realiza Ernesto se centra en el estudio de la luz emitida por el material que está cayendo al agujero negro, lo que se da de forma variable, sin seguir un patrón periódico. “Esto al parecer es una característica de todos los agujeros negros y nuestro plan es utilizar la luz variable, para determinar si podemos encontrar agujeros negros con este tipo de emisión de luz”, explicó. 

“Con ciertos criterios estudiamos cómo varía la luz en estos objetos para determinar si se trata de un candidato a agujero negro de masa intermedia, analizando grandes muestras de datos y sacando un montón de candidatos para comenzar a hacer análisis estadísticos, con lo que se podrá comprender sus propiedades, si existen o no, su masa, tiempos de variación, localización en el cielo, dónde les gusta vivir, si en galaxias enanas, en galaxias grandes, etc.”, añadió. 

Ernesto comentó que este trabajo ha sido un desafío porque han existido errores en los datos recibidos del telescopio Zwicky Transient Facility. “Este mes acabé de hacer las calibraciones a los datos y ahora me toca hacer el reanálisis de estas características de la emisión de la luz para comenzar a determinar el número de candidatos y hacer un análisis más estadístico y observar otras propiedades”, adelantó. 

El doctorando destacó que lo más innovador de su proyecto es que es la primera vez que se está usando la característica de variabilidad para encontrar a estos objetos. “En este contexto, mi trabajo proyecta al desarrollo de la astronomía y la ciencia de datos en Chile. En el ámbito astronómico nos ayuda a entender la formación y crecimiento de los agujeros negros y su influencia en la evolución de galaxias”, dijo. 

“El universo en mi cabeza”

Ernesto se graduó de la carrera de Física en la Universidad Politécnica Nacional del Ecuador, donde se involucró en el estudio de la óptica y la interacción de la luz con la materia; participó como coautor en dos proyectos de investigación en este ámbito que le permitieron viajar a Brasil y Chile y desarrolló su tesis de pregrado: “Temporal variability of the gamma-ray emission of the supernova remnant W28 with Fermi Gamma-ray Space Telescope”. 

“De chico siempre quise ser astronauta. Me encantaba el misterio del cielo, sentía mucha curiosidad y fascinación. Creo que, de alguna manera, estoy cumpliendo mi sueño de infancia, con la diferencia de que estoy trayendo el universo a mi cabeza y no yendo hacia el espacio”, dijo el estudiante. 

Ernesto comentó que optó por el Doctorado en Astrofísica de la Universidad Católica por ser Chile una potencia mundial en astronomía, por “sus espectaculares cielos y la calidad científica que existe”. “Escogí la PUC porque es una de las mejores universidades latinoamericanas y porque quería estudiar mi posgrado en un país latino para conocer las problemáticas locales y regionales y poder entablar colaboraciones con mi país de origen: Ecuador”. 

Actualmente, Ernesto es monitor en el Observatorio Manuel Foster en el Cerro San Cristóbal e investigador del programa ObservaMAS, del Instituto Milenio de Astrofísica, iniciativa que busca despertar la curiosidad del público a través de talleres y exposiciones sobre importantes avances en astronomía en todo Chile. En junio de 2023 realizará su pasantía doctoral en el Instituto de Astrofísica de Harvard en Boston, donde tendrá acceso a todo tipo de telescopios que le permitirán avanzar con su proyecto. 

“El beneficio inmediato en la Astrofísica no existe, pero es muy importante para entender el lugar donde vivimos y la física de las cosas. Sin esto no se hubiese podido desarrollar el internet, la computadora por la cual estamos hablando, los celulares y nada de la tecnología que tenemos. El estudio de la ciencia, más en esencia pura, es fundamental para un desarrollo más general de toda la humanidad y a más largo plazo”, concluyó el doctorando.