El sondeo Califa (Calar Alto Legacy Integral Field Area) anuncia hoy su primera emisioÌn puÌblica de datos, en la que se ofrece una visioÌn de un detalle sin precedentes sobre cien galaxias del universo local, con oportunidades muy amplias para estudios cientiÌficos. Junto con los datos se ponen a disposicioÌn del puÌblico dos publicaciones teÌcnicas firmadas por miembros de la colaboracioÌn CALIFA en las que se describen los datos y se muestran algunas de sus aplicaciones cientiÌficas.
El investigador principal de Califa, SebastiaÌn SaÌnchez, afirma: “Estoy muy contento de ver un sueño hecho realidad. Cuando pensamos en Califa por primera vez, hace cinco años, la perspectiva de hacer puÌblicos unos datos tan maravillosos pareciÌa muy lejana, ¡pero estaÌ ocurriendo justo ahora! Esperamos y confiamos en que la comunidad cientiÌfica haraÌ uso de esta oportunidad”.
Las galaxias son los productos finales de la evolucioÌn coÌsmica a lo largo de intervalos cosmoloÌgicos de tiempo, y su historia secreta se halla oculta en las propiedades de sus distintos componentes. Califa es un proyecto que se halla en plena ejecucioÌn en el Observatorio de Calar Alto, centrado en caracterizar las galaxias del universo local con un detalle sin precedentes, para tratar de descubrir estos tesoros arqueoloÌgicos.
Califa aplica para este fin la teÌcnica llamada espectroscopia de campo integral (IFS) a seiscientas galaxias del universo local. Los estudios observacionales tradicionales en astronomiÌa extragalaÌctica recurriÌan a una de las dos teÌcnicas claÌsicas: o bien la toma de imaÌgenes, lo que brinda informacioÌn detallada acerca de la estructura espacial de las galaxias, o bien la espectroscopia, que ofrece informacioÌn detallada sobre varias propiedades de las galaxias pero poca, o ninguna, sobre la distribucioÌn espacial de estos rasgos.
La reciente tecnologiÌa IFS permite tomar una multitud de espectros de manera simultaÌnea sobre muchos puntos de cada galaxia, gracias a una combinacioÌn astuta de fibras oÌpticas y teÌcnicas claÌsicas. Califa es el primer estudio IFS diseñado de manera expliÌcita como un proyecto de tipo legado y, cuando culmine, seraÌ el mayor estudio de este tipo que jamaÌs se haya completado.
El espectroÌgrafo de campo integral empleado para el sondeo Califa en el Observatorio de Calar Alto, PMAS (en una configuracioÌn especial denominada PPAK) usa maÌs de 350 fibras oÌpticas para cubrir un campo de visioÌn de un minuto de arco (equivalente al tamaño aparente de una moneda de un euro situada a una distancia aproximada de ochenta metros). De este modo se puede cartografiar por completo y en detalle todo un objeto extenso como, por ejemplo, una galaxia.
Los datos hechos puÌblicos permiten generar mapas con distintas propiedades de las galaxias, como la velocidad, las edades estelares o la composicioÌn quiÌmica, por mencionar solo unas pocas. Esta informacioÌn permitiraÌ ahondar en varias cuestiones cruciales relacionadas con la estructura y la historia de las galaxias que conforman el cosmos. Se espera obtener resultados, por ejemplo, acerca de queÌ procesos impulsaron la evolucioÌn de las galaxias a lo largo del tiempo, coÌmo se producen dentro de las galaxias (o en distintas regiones dentro de cada galaxia individual) los elementos quiÌmicos necesarios para la vida, los fenoÌmenos involucrados en las colisiones entre galaxias... Esta informacioÌn tan rica permite desvelar la historia no solo de una galaxia entera, sino tambieÌn de sus partes constituyentes.
“La cantidad de ciencia que se puede hacer es simplemente increiÌble”, en palabras de Jakob Walcher, responsable cientiÌfico del proyecto Califa. “Podemos estudiar los procesos locales que impulsan la evolucioÌn de las galaxias y que tienen lugar en distintos sitios dentro de las galaxias, como la formacioÌn estelar, efectos dinaÌmicos, etceÌtera. Pero tambieÌn podemos caracterizar globalmente las propiedades de las galaxias del universo local de un modo imposible hasta ahora. Por ejemplo, cartografiamos la distribucioÌn bidimensional de la masa estelar y de los elementos quiÌmicos que conforman las galaxias. Por uÌltimo, el gran tamaño de nuestra muestra permitiraÌ establecer comparaciones entre distintos tipos de galaxias”.
El Observatorio de Calar Alto lo operan el Instituto de AstrofiÌsica de AndaluciÌa (IAA-CSIC, Granada, España) y el Instituto Max Planck de AstronomiÌa (MPIA-MPG, Heidelberg Alemania). El observatorio garantiza 250 noches de observacioÌn (distribuidas en tres años) para el sondeo Califa con el telescopio reflector Zeiss de 3.5 m y, ademaÌs, brinda apoyo para los procesos de toma, reduccioÌn y almacenamiento de los datos. Para cubrir este esfuerzo enorme se requiere la participacioÌn de un gran consorcio de profesionales de la astronomiÌa, cuya composicioÌn refleja la herencia hispano-alemana del observatorio. Pero tambieÌn se incluyen participantes de todo el mundo hasta sumar un total de ochenta personas de trece paiÌses distribuidas por veinticinco centros de investigacioÌn con sedes en lugares tan alejados como Australia, CanadaÌ o Estados Unidos.
Mercedes MollaÌ, investigadora del departamento de InvestigacioÌn BaÌsica del Ciemat, ha participado en el anaÌlisis de estos primeros datos para el estudio de relaciones de escala en galaxias. AdemaÌs ha comenzado una colaboracioÌn con miembros de Califa, en concreto el Dr. Fabian Rosales-Ortega y Dr. SebastiaÌn SaÌnchez, para la realizacioÌn de modelos teoÌricos de evolucioÌn quiÌmica de galaxias espirales en dos dimensiones que serviraÌn para interpretar los datos obtenidos por Califa.
Los modelos de evolucioÌn quiÌmica de galaxias, habitualmente usados para la interpretacioÌn de datos obtenidos con espectroscopia de rendija larga, se calculan en una sola dimensioÌn, en funcioÌn del radio galactoceÌntrico de cada galaxia. Estos modelos no son suficientes para el sondeo Califa que obtiene, como se ha explicado, imaÌgenes con espectroscopia de campo integral que permiten un estudio mucho maÌs detallado de cada galaxia teniendo en cuenta efectos como el brazo espiral, las barras estelares, el efecto del bulbo, etc.