La estudiante de doctorado Alejandra Lugo Aranda, del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (IA-UNAM), creó un código de procesamiento de imágenes astronómicas, nuevo y original, que permite estudiar las regiones de nebulosas donde nacen las estrellas y distinguir entre aquellas estrellas que comienzan a formarse, otras ya bien formadas y fragmentos de estrellas que murieron,

Este avance científico y tecnológico ayuda a reducir dificultades que existían anteriormente para distinguir objetos dentro de las nebulosas por ser zonas que emiten alta cantidad de luz, desordenada. Por esta aportación, Alejandra Lugo se convirtió en la autora del primer artículo publicado en la naciente revista científica RAS Techniques and Instruments (RASTI), de la Royal Astronomical Society.

Asesorada por Sebastián F. Sánchez, académico del mismo IA, la joven investigadora explicó que el código, llamado PYHIIEXTRACTOR, permite identificar unas nubes de gas donde nacen estrellas llamadas regiones HII, las cuales pueden alcanzar un tamaño de varios cientos de años luz.

“El código busca regiones HII en galaxias que se encuentran relativamente cerca de la Vía Láctea, y lo que busca es diferenciar entre éstas y una componente que las permea, con la idea de diferenciarlas; fue diseñado para trabajarlo con datos de alta resolución”, detalló Lugo Aranda.

REGIONES GERMINALES

Las regiones HII son llamadas así por la gran cantidad de hidrógeno atómico ionizado que contienen. En astronomía se denomina H2 al hidrógeno mlecular, HI al hidrógeno neutro y HII al hidrógeno ionizado. Pueden ser vistas a gran distancia en el universo y su estudio es importante para determinar la distancia y la composición química de otras galaxias.

Dentro de esas regiones es complejo distinguir varios objetos, pues la luz se expande y la imagen se vuelve difusa, de tal manera que tratar de buscar un punto en particular es equivalente a estar frente a una pantalla de cine muy brillante y que alguien apunte una lámpara hacia nuestros ojos, agregó Sebastián Sánchez, investigador del IA.

Una región HII es una nube de gas y plasma brillante en la cual se forman estrellas masivas, las cuales emiten copiosas cantidades de luz ultravioleta extrema, que ionizan la nebulosa a su alrededor.

Esas regiones pueden dar nacimiento a una gran cantidad de estrellas durante un periodo de varios millones de años. Al final, los intensos vientos solares y explosiones de supernova dispersan los gases de la región, dejando atrás un cúmulo similar al de las Pléyades.

PYHIIEXTRACTOR detecta y extrae las características principales (posiciones y radios) de regiones ionizadas grumosas, y proporciona las propiedades de la población estelar subyacente, además de una estimación del componente de gas ionizado difuso (DIG), independientemente de sus propiedades físicas, lo que permite separar las propiedades de las regiones HII y el DIG.

Para probar su eficacia, los universitarios decidieron revisar imágenes captadas por el Observatorio Paranal de la galaxia NGC 2906, de tipo espiral donde se ha documentado la existencia de regiones de HII, agregó Lugo Aranda.

Como si se tratara de una imagen sucia, el código le permite al usuario “limpiarla” para identificar los objetos de interés con mayor nitidez, más detalles e información de lo que hay ahí, explicó.

Además de NGC 2906, Lugo Aranda comentó que el código ha sido probado con más objetos para obtener mejor información y con ellos se espera desarrollar la base de datos más importante del mundo sobre regiones HII, lo cual es uno de los principales objetivos de la investigadora para obtener su doctorado.

LA IMPORTANCIA DEL NÚMERO UNO

El código creado por Lugo Aranda fue comparado con herramientas similares que han sido utilizadas por otro grupo de expertos con propósitos similares, las cuales se llaman SOURCEEXTRACTOR

HIIPHOT y ASTRODENDRO. Los resultados han mostrado que PYHIIEXTRACTOR las supera en aspectos como el número de regiones recuperadas y la distribución de tamaños y flujos (una mejora que es especialmente notable para las regiones más débiles y pequeñas), de ahí que la recién creada revista británica RASTI eligió su trabajo como el primer artículo que publica, lo que equivale a una carta de presentación, afirmó Sánchez.

“La primera publicación de una revista la eligen con mucho cuidado porque no se va a poder quitar, por eso es motivo de orgullo que hayan elegido el trabajo de Alejandra. Seguro tenían varios, llevaban desde enero con la revista abierta y nos aguantaron un poco para que sea este, es una cuestión histórica. Va a ser el primer artículo, página uno, número uno. Dentro de cien años alguien que quiera hacer historia de la ciencia y pregunte cuál fue el primer artículo que publicó RASTI, ese será el de Lugo Aranda”, detalló el Investigador de la UNAM.

La Royal Astronomical Society se creó en 1795 en el Reino Unido y creó su revista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (MNRAS) en 1827, que hoy es una de las publicaciones más prestigiosas del mundo; sin embargo, ante el creciente interés en estudios donde se describan métodos de recolección, nueva instrumentación o innovadores procedimientos de análisis de datos, decidieron elaborar un nuevo medio de información dedicado a estos temas: “RASTI”.

Recientemente, la joven universitaria presentó sus resultados en España al participar en congresos en la ciudad de Valencia y en Granada, donde especialistas de la Universidad de Granada y el Instituto de Astrofísica de Andalucía se mostraron interesados en colaborar para el uso de esta herramienta.

El lugar de nacimiento de las estrellas en las regiones HII, se encuentra oculto por una nube densa de gas y polvo, que rodea las estrellas nacientes. La estrella se hace visible, sólo cuando la presión de radiación de otra estrella ahuyenta su “capítulo” de gas. Antes de que eso suceda, las densas regiones que contienen las nuevas estrellas, son vistas a menudo como una silueta contra el resto de la nebulosa ionizada. Estos parches negros son conocidos como glóbulos de Bok, porque fueron descubiertos en 1940 por el astrónomo Bart Bok, quien propuso que podrían ser lugares de nacimiento de estrellas.

Algunas de las regiones HII más brillantes en el espacio son observables a simple vista. A pesar de esto, no existen registros históricos de observaciones de esas regiones antes de la invención del telescopio, a principio del siglo XVII.

Aunque Galileo Galilei hizo registros astronómicos importantes, gracias a observaciones que hizo con su telescopio, llama la atención que haya observado el cúmulo de estrellas dentro de la nebulosa de Orón, pero no haya descrito la propia nebulosa.

Propiamente, el descubrimiento de la nebulosa de Orión se atribuye al observador francés Nicolás Claude Fabri de Pelresc, en 1610. A partir de esa primera observación han sido descubiertas muchas regiones HII dentro de nuestra galaxia, la Vía láctea, y en otras galaxias.

Mexicana buscó resolver problema fundamental

El código PYHIIEXTRACTOR fue desarrollado por Alejandra Lugo como parte de su preparación para lograr ser Doctora en el Posgrado de Astronomía. Esta herramienta viene a resolver un problema importante para el estudio de cuerpos celestes que era distinguir claramente entre objetos de regiones HII, como las estrellas jóvenes y masivas, estrellas viejas evolucionadas y remanentes de supernovas, entre otros. Las regiones HII son objetos gaseosos de alta intensidad y representan enormes brotes de luz, por lo que ver a través de ellos es difícil.