ALMA se alista para recibir al nuevo cerebro de datos astronómicos a 2900 metros de altura

  • Se trata del proyecto “OSF Correlator Room” (OCRO, por sus siglas en inglés), una sala con infraestructura tipo data center muy similar a aquellas utilizadas por los centros de inteligencia artificial más modernos del mundo.

La tecnología avanza muy rápido, abriendo también oportunidades al Observatorio ALMA para modernizarse e incorporar los últimos adelantos tecnológicos a toda su cadena de valor, desde la captura de fotones hasta el procesamiento de datos, asegurando así la continuidad de sus operaciones en el largo plazo. En el marco de su iniciativa para «Mejorar la Sensibilidad de Banda Ancha de ALMA» (WSU) iniciada en 2019, prepara la llegada de su nuevo cerebro de datos astronómicos a 2900 metros de altura en 2026.

WSU constituye un plan de modernización y reemplazo de varios de los subsistemas más importantes del observatorio, que incluyen los receptores criogénicos ubicados dentro de cada antena, el sistema de transmisión de datos por fibra óptica, el nuevo correlacionador (el cerebro de ALMA) y toda la infraestructura necesaria para alojar este último súper computador.

Lo novedoso del proyecto OCRO y la sala para alojar al nuevo correlacionador radica en los avances tecnológicos que incorpora ALMA. La fabricación de semiconductores han seguido por décadas un progreso constante que es modelado por la Ley de Moore, y es que en promedio, cada 18 meses el número de transistores que pueden ser incorporados por unidad de área se duplica. Esto implica que los dispositivos electrónicos pueden procesar más instrucciones, siendo cada vez más pequeños y consumiendo menos energía.

El nuevo correlacionador de ALMA seguirá un patrón similar, de hecho, la concentración de chips y transistores será tal, que no podrá ser enfriado solo con aire (y menos a 2900 metros de altura, donde el aire es menos denso) y por tanto; se utilizará un sistema de enfriamiento por contacto directo de agua a través de un complejo sistema de cañerías e intercambiadores de calor. De esta forma, el correlacionador mantendrá una temperatura de operación segura mientras procesa datos a una capacidad de aproximadamente 1Tb/s por cada una de sus 66 antenas.

Juan Larraín, Project Manager de AUI/NRAO, socio norteamericano de ALMA, experto de data centers y quién está a cargo de este proyecto, asegura que esta nueva infraestructura constituirá un centro de procesamiento de datos de clase mundial. “Actualmente trabajamos en la red de abastecimiento eléctrico, acoplándonos a la red eléctrica del observatorio, en coordinación con los departamentos de ingeniería y seguridad, a fin de no interferir ni afectar la normal operación de ALMA. Una vez terminada la fase de energización, iniciaremos la ingeniería de detalles seguida de una revisión exhaustiva de cada entregable, antes de movilizar al contratista al observatorio e iniciar las obras civiles, la construcción, integración y puesta en marcha de todos los subsistemas”, sostiene.

«(…) Por otro lado, el WSU permitirá obtener más información en menos tiempo, algo así como pasar de ver un solo canal de televisión, a ver múltiples canales de forma simultánea y en 4k, maximizando de esta forma la cadena de valor del observatorio y la generación de datos científicos”, agrega.

OCRO es un proyecto de infraestructura necesario para proporcionar espacio, una conexión eléctrica con mayor capacidad, el complejo sistema de enfriamiento, protección contra incendios, soporte estructural para todos los racks, seguridad y control de acceso. Sin embargo, la ingeniería detrás de este proyecto no es el único desafío que enfrenta el equipo; construir un data center de estas características, único en Chile, en la altura y aislación donde se encuentra el Observatorio ALMA, representa un gran desafío para el equipo, las empresas y la logística.

Pero no acaba ahí, en ALMA y en NRAO son ambiciosos y quieren además incorporar e integrar simultáneamente estos nuevos sistemas que el observatorio sigue operando normalmente, a fin de no interrumpir la conexión a la comunidad astronómica que se beneficia de las observaciones, “esto nos obligará a extremar la coordinación y trabajar como un gran equipo, lo que ya hemos hecho antes y volveremos a hacer” – concluye Juan Larraín.

Acerca de AUI/NRAO

Associated Universities, Inc. (AUI) es una corporación estadounidense sin fines de lucro que, bajo convenio cooperativo con la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF), opera el Observatorio Radioastronómico Nacional de los EE.UU. (NRAO). Actualmente, en Chile, en el contexto astronómico, AUI/NRAO colabora con instituciones de investigación de Europa y Asia del Este en el funcionamiento del Observatorio ALMA. En EE.UU., AUI/NRAO maneja, entre otras instalaciones científicas, el Observatorio Green Bank (GBO) en Virginia Occidental, el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México, y el sistema de radio telescopios continental Very Long Baseline Array (VLBA).

 

 

ALMA observa nuevas formas en las que los planetas podrían formarse

Escondidas en una región de formación estelar en la constelación de Tauro, un par de estrellas en órbita muestran algunas diferencias inesperadas en los discos circunestelares de polvo y gas que las rodean. Un nuevo estudio dirigido por un equipo del Observatorio Lowell, que combina datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y del Observatorio Keck, ha develado intrigantes hallazgos sobre la formación de planetas en este sistema estelar binario, conocido como DF Tau, junto con otros sistemas de esta región.

DF Tau está formado por dos estrellas jóvenes con masas casi iguales, que orbitan una alrededor de la otra completando un ciclo cada 48 años. Dado que ambas estrellas probablemente se formaron juntas, con la misma composición y en el mismo entorno, las y los astrónomos esperarían que compartieran otras cosas en común, como tener discos circunestelares similares. Pero no es así: mientras que la estrella primaria, más brillante, tiene un disco interno activo, el disco interno de la estrella secundaria parece haber desaparecido casi por completo. Estas diferencias inesperadas ponen en tela de juicio las teorías actuales sobre la evolución de los discos y la formación de planetas.

Al igual que el torno de alfarería se utiliza para dar forma a la arcilla, el disco circunestelar proporciona los materiales y el entorno necesarios para la formación de planetas. Con el tiempo, el polvo y el gas del disco se aglutinan y acaban formando planetas, lunas y otros cuerpos celestes. Los discos no duran para siempre: a medida que una estrella madura y se forman planetas, el disco desaparece gradualmente. Entonces, ¿qué causó la inusual disipación observada en el disco circunestelar de la estrella secundaria?

Las imágenes de alta resolución de ALMA, combinadas con datos ópticos e infrarrojos de otros telescopios, permitieron al equipo investigador estudiar, analizar y comparar las propiedades de las estrellas y de sus discos individuales. Esta binaria tiene una órbita relativamente pequeña y estrecha, lo que significa que la gravedad trunca las partes exteriores del disco, pero es poco probable que la órbita binaria actual pueda alterar el disco interior. En su lugar, es posible que intervengan otros procesos.

«La dispersión de los discos circunestelares es un proceso complicado con muchas incógnitas. Al observar los sistemas que se forman juntos, podemos controlar una variable importante: el tiempo». DF Tau y otros sistemas de nuestro estudio nos indican que la evolución de los discos no depende estrictamente del tiempo, sino que intervienen otros procesos», explica Taylor Kutra, del Observatorio Lowell y autora principal de esta investigación.

Los sistemas binarios como DF Tau, y otras fuentes de este sondeo de ALMA, ofrecen un laboratorio natural para estudiar cómo evolucionan los discos circunestelares. Comprender estos procesos es esencial para refinar los modelos de formación planetaria, ya que la evolución del disco determina la escala de tiempo en la que se produce la formación de planetas. Esta investigación destaca la diversidad de comportamientos de los discos y subraya la necesidad de nuevos estudios para desentrañar los factores que influyen en su vida útil y sus estructuras. Estos hallazgos no sólo profundizan nuestra comprensión de los sistemas estelares binarios, sino que también arrojan luz sobre los mecanismos más amplios que dan forma a los sistemas planetarios en toda la galaxia.

Discos circunestelares en sistemas estelares múltiples jóvenes, descubiertos por ALMA. Las orbitas conocidas se señalan con líneas blancas. AUI NRAO Chile

Información adicional

Los resultados de las observaciones se encuentran publicados en el siguiente artículo científico:

Kutra et.al «Sites of Planet Formation in Binary Systems. II. Double the Disks in DF Tau».

El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO) de los Estados Unidos.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI)

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembro; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Mentoras de la iniciativa PROVOCA fueron destacadas como Mujeres Líderes de La Araucanía

  • Antonieta Silva y Camila Martínez, física e ingeniera en software, fueron elegidas entre las 100 Mujeres Líderes de La Araucanía 2024. Desde sus roles STEM, demostraron el impacto del desarrollo científico en la comunidad regional, promoviendo vocaciones científicas en niñas y mujeres de Temuco y localidades aledañas.

La Corporación Más Mujeres Líderes en La Araucanía destacó a Antonieta Silva y Camila Martínez, mentoras de la iniciativa PROVOCA de AUI/NRAO Chile, entre las 100 «Mujeres Líderes de La Araucanía 2024». El reconocimiento promueve una transformación cultural que permita reconocer la diversidad, equidad de género y participación femenina como elementos fundamentales para el desarrollo de la sociedad.

Las mujeres destacadas cada año son postuladas por terceros en base a su trayectoria e influencia, así como el sello regional de su labor e impacto. El reconocimiento se entrega hace 6 años y ha logrado construir una comunidad femenina con sello regional, motivando a las nuevas generaciones de niñas y mujeres del sur de Chile, y acercando referentes locales en el emprendimiento, el desarrollo productivo y económico, la docencia y la investigación, entre otros.

Antonieta Silva es Doctora en Ciencias Físicas y directora de la carrera Ingeniería Civil en Física de la Universidad de La Frontera (UFRO), dirige el Laboratorio de Teledetección Satelital de la universidad (LTS-Ufro) y es mentora de PROVOCA. «Tenemos dos proyectos ahora andando, proyectos tecnológicos, y parte de mi tiempo lo destino a la divulgación científica, ya que soy parte de «Café Científico» que hace un tiempo fue un programa de televisión en el canal de la Universidad  y ahora volvimos al formato usual presencial.  Me encanta mostrar las STEM como opción de carrera profesional y por eso apoyo en la organización de un campamento de niñas para impulsar ese interés, principalmente a niñas de terceros medios, en el que durante 3 días nos quedamos en cabañas de la universidad e impartimos talleres. Es una actividad impulsada por una colega del área matemática en la que participamos varias a académicas, solo mujeres,  y es muy entretenido y enriquecedor», explica Antonieta.

La mentora señala que estos talleres de ciencia y tecnología, robótica, matemáticas y física/óptica, se convierten en un panorama muy entretenido para las niñas y les ayudan a evaluar su futuro en STEM.

Por su parte, Camila Martínez,  ingeniera de software del observatorio ALMA (en Santiago) y también mentora de PROVOCA, comenta que este año ha trabajado mucho en la divulgación del libro «Inspiradoras STEM» de los Ministerios de Ciencia y de la Mujer, y ha estado activa en el programa de mentorías PROVOCA y de UFRO. «Como novedad para mi región, estamos trabajando con varias mujeres de La Araucanía, para crear la Asociación de Mujeres en STEM de la región de La Araucanía y así fortalecer las redes de contactos de muchas coterráneas que trabajan en Chile y fuera del país, en esta área del conocimiento», sostiene.

Ambas mentoras cuentan que supieron del reconocimiento regional por otras personas y que las tomó gratamente de sorpresa. Antonieta relata que mientras estaba de moderadora en la ceremonia de cierre del congreso de la Sociedad Chilena de Física, sentía que le vibraba continuamente el celular, pero como no era una llamada urgente del colegio de su hija o de su madre, no contestó. Al terminar, cuenta que recibió el llamado en el celular del colega que la nominó  y ahí supo que había sido seleccionada entre las ganadoras del premio «Mujeres Líderes de La Araucanía».

«La física es una disciplina muy masculina dentro de la academia. Actualmente trabajo en acercar los avances de nuestra área a temas más ciudadanos, como por ejemplo la utilidad de plataformas de teledetección para identificar áreas afectadas por incendios o desastres naturales, cosas así. Siento que es una responsabilidad el que también le pongan cara y aplicación a la ciencia. Por eso hace un tiempo decidí entrar a PROVOCA, ya que respondía a esa inquietud que tenía y en un espacio masculino, no encontraba esa comunidad. PROVOCA me ayudó a visibilizar mi trabajo y para hacerlo mejor. Hoy tengo dos proyectos ANID aplicados (Desafío Público y FONDEF), además de la Dirección de Carrera y aunque mi tiempo lo divido con la maternidad, nunca me resto de iniciativas de enseñanza y divulgación. Todo esfuerzo vale, aunque sea pequeño», puntualiza la académica.

Desde su experiencia, Camila dice que una amiga le dijo: «Oye Cami, fuiste nominada y ganaste. De inmediato me pegó el síndrome del impostor -comenta entre risas-, y pensé ¿por qué yo?.  En mi caso, yo nací y crecí en Temuco, estudié allá , pero trabajo en Santiago. Luego me dijeron que yo sigo aportando a la región y solo ahí me di cuenta que es cierto. Estoy muy feliz».

Antonieta comenta que trabaja para que las chicas más jóvenes sepan que no es necesario emigrar de la región para hacer carrera STEM. «En la academia es muy frecuente que pensemos que tenemos que ir al extranjero a hacer posgrados o que el mejor escenario es que te contraten en otro país, pero trato de mostrar que este camino en la región es una opción tan válida y posible como esa. La Araucanía lamentablemente es una de las regiones más pobres y es importante que el talento pueda quedarse también y aportar a nuestro desarrollo».

Asimismo, Camila agrega: «Hoy vemos que hay más interés de las mujeres en carreras STEM. Hay carreras en las que incluso son más mujeres al momento del ingreso, pero las áreas de mecánica, eléctrica, física, no se llevan un gran porcentaje de mujeres, las que sí ingresan son muy buenas y se mantienen en la carrera. De hecho, hay más deserción masculina, en estas carreras. Siento que hay una mayor convicción entre las mujeres pero siempre falta más información acerca de la malla y de la empleabilidad. Una vez ya egresadas, hay trabajos STEM que tienen puestos laborales y hay otros en los que se enfrenta la disyuntiva de migrar, ya que muchos otros terminan ejerciendo en otros trabajos por quedarse en la región».

Inspirar a las nuevas generaciones comienza por acercar referentes cercanos a la realidad de cada región. Ambas mentoras coinciden en la importancia de contar sus historias para que al menos una niña se sienta identificada y vea que las STEM son una opción dentro del abanico de oportunidades. Este trabajo debe comenzar incluso en la etapa pre-escolar y en la enseñanza básica, para que desde muy pequeños, los niños y niñas eliminen las ideas de estereotipos masculinos o femeninos de profesiones y oficios, y que vean la ciencia como algo entretenido y comprensible por todos.

Las postulaciones a PROVOCA 2025 estarán abiertas desde fines de marzo en www.provoca.cl. Las participantes, estudiantes de enseñanza media y superior, pueden ser de cualquier región del país, ya que el programa de mentorías STEM es gratuito y se realiza en formato online. La iniciativa también cuenta con un programa de formación de mentoras para mujeres STEM que ya se desempeñan laboralmente.