Laurent Chemin: un arqueólogo de la Vía Láctea

El Doctor Laurent Chemin ha estado, en los últimos días, en medio del ojo público. A sus quehaceres habituales como investigador y académico en el Instituto de Astrofísica de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Andrés Bello (UNAB), se han sumado varias entrevistas producto de un enorme mérito.

Chemin es el único representante de Chile entre los 450 científicos que participaron de un importante descubrimiento: el hallazgo en la Vía Láctea de un agujero negro de gran masa, de origen estelar, llamado Gaia BH3.

“El descubrimiento es una estrella gigante que tiene como cinco veces el tamaño del sol y casi un poquito menos de la masa del sol, que está en rotación con un agujero negro. Las leyes de Kepler, las matemáticas de gravitación nos dicen que la masa del agujero negro estelar es de 33 veces la masa del sol. Es decir, que es el primer agujero negro de este tipo que hemos descubierto y el descubrimiento fue hecho con el satélite Gaia”, dice el profesor UNAB.

Es la primera vez que el descubrimiento de un objeto con una masa tan alta y de tipo estelar ocurre en la Vía Láctea. Era posible hallar agujeros negros tan masivos en otras galaxias con ondas gravitacionales, pero este fue encontrado mediante ondas electromagnéticas. Es decir, la luz de la estrella indica cómo cambia su posición en el cielo y el modelo de la posición revela cuál es la masa del agujero negro.

El satélite Gaia pertenece a la Agencia Espacial Europea y tiene como propósito observar sin interrupciones las ubicaciones de las estrellas en el cielo y sus cambios, desde 2014 a 2025.

“Este cambio de posiciones, nos da la velocidad de las estrellas y también nos da los parámetros de las órbitas de las estrellas en la Vía Láctea. Por eso hemos descubierto esta estrella alrededor de un objeto compacto, que no emite luz y que es un agujero negro”, explica Laurent Chemin.

El profesor Chemin es, desde 2010, parte del Gaia Data Processing and Analysis Consortium (Gaia DPAC) que es la colaboración de científicos que procesa los datos que el satélite recopila. Decidió participar porque le interesaban los estudios sobre la formación y de la evolución de la Vía Láctea y su trabajo consiste en calibrar y validar los datos de un instrumento del satélite, el espectrógrafo RVS, Radial Velocity Spectrometer, que permite estudiar los espectros de las estrellas, es decir, medir su composición química y velocidad al largo de la línea de visión.

El descubrimiento le ha dado mucha visibilidad, no solo a nivel mediático sino también a nivel académico. “Yo hablo con muchos estudiantes de doctorado y licenciatura de la UNAB. Están muy curiosos en general con este tipo de descubrimiento. Quieren saber más, quieren saber si vamos a descubrir más, quieren trabajar conmigo. Entonces hay un impacto más a nivel educacional y social”, explica.

Gaia BH3 está muy cerca del sistema solar, a tan solo 2.000 años luz. Esto implica que los científicos van a estudiar de cerca la evolución del sistema desde los observatorios de la Tierra. “Quizás vamos a ver un día en el futuro pasar materia de la estrella al agujero negro. Vamos a ver las relaciones entre ellos”, dice Chemin.

Al observar una estrella gigante alrededor de este agujero negro, es posible entender sus características. La estrella que acompaña a Gaia BH3 no tiene muchos metales, a diferencia del sol, lo que quiere decir es que es una estrella muy antigua, probablemente de las primeras generaciones de estrellas en el Universo. Y para conformar un sistema dinámicamente estable con el agujero negro, significa que este también debe tener un origen muy antiguo, desde un medio interestelar con muy pocos metales.

Vamos a poder ver que en el pasado muy antiguo de la Vía Láctea había estrellas muy masivas y eso nos da una información sobre los mecanismos de formación de estrellas con alta masa en el universo en general.

Laurent Chemin - astrónomo

“Eso nos da mucha información sobre la física de la evolución y de la formación del agujero negro. Es algo muy importante”, indica el astrofísico UNAB.

Antes de la formación del agujero negro había un objeto que era muy masivo. Era probablemente una estrella extremamente masiva, de más de 33 veces la masa del sol, porque el agujero negro es el remanente de esta estrella que ha explotado en supernova, explica el científico.

“Vamos a poder ver que en el pasado muy antiguo de la Vía Láctea había estrellas muy masivas y eso nos da una información sobre los mecanismos de formación de estrellas con alta masa en el universo en general. Hay un montón de cosas muy importantes con impacto científico que nos da este hallazgo”, señala el académico.

“El objetivo principal de Gaia no es hacer este tipo de descubrimientos. Era hacer un catálogo de estrellas, un mapa en tres dimensiones del disco de la galaxia. Ahora tenemos un instrumento con el que probablemente vamos a descubrir muchos objetos de este tipo, masivos, estelar, de tipo agujero negro. Por ejemplo, la muestra total en Gaia es como de 1.500 millones de estrellas. Podemos imaginar que con una muestra así vamos a descubrir mucho más y eso es muy interesante”, indica.

Gaia es una misión astrométrica que transforma a sus integrantes en arqueólogos de la Vía Láctea. Su objetivo es hacer astrometría, la práctica más fundamental y más antigua de la astronomía, es decir, medir las posiciones de los cuerpos del sistema solar. Pero, al mismo tiempo, hace arqueología galáctica, porque con el estudio de la temperatura, de los espectros, de la composición química, de la masa, de la luminosidad de las estrellas, es posible saber de su pasado y también del de la Vía Láctea.

El profesor Chemin dice que aprenderemos mucho sobre el pasado de nuestra galaxia, pero que este hallazgo no puede darnos pistas sobre otros misterios.

“Vamos a entender mejor los escenarios de formación de estrellas y de la evolución y de la formación de un agujero negro estelar muy masivo en la Vía Láctea. Eso nos da una pauta de la evolución de este tipo de estrellas que están en esta galaxia, pero no del origen del universo. Tampoco del origen de la vida, porque es algo muy diferente y no hay ninguna relación directa”, sentencia. Sin embargo, no se sabe cuándo un nuevo descubrimiento como este será clave para develar los misterios que se esconden en la inmensidad del espacio.