INSTITUTO DE ASTRONOMÍA Y FÍSICA DEL ESPACIO
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La formación de estructura en el Universo es el resultado de miles de millones de años de evolución cósmica, partiendo de pequeñas fluctuaciones en el campo de densidad que se van amplificando hasta formar la vasta red de galaxias que observamos hoy en día. Las galaxias – aglomeraciones de estrellas, gas, polvo interestelar y materia oscura dentro de la red cósmica – crecen jerárquicamente como resultado de fusiones e interacciones entre sí y con el medio intergaláctico, que afectan significativamente sus propiedades dinámicas y astrofísicas a lo largo del tiempo cósmico. Las galaxias se agrupan formando distintas estructuras tales como filamentos, cúmulos y supercúmulos de galaxias.
En el IAFE se realiza el estudio de la formación y evolución de galaxias que involucra la comprensión de los distintos procesos físicos que actúan en simultáneo, como la gravedad, magnetohidrodinámica, formación y nucleosíntesis estelar, así como de los mecanismos responsables de la liberación de materia y energía a los medios interestelar e intergaláctico, ya sea mediante explosiones estelares, núcleos galácticos activos o grandes colisiones galácticas. De este análisis teórico se obtienen predicciones de las propiedades de las galaxias, como su contenido de metales, su morfología o su agrupación espacial. Estas propiedades se comparan con los resultados observacionales, lo cual permite la mejora de los modelos teóricos utilizados.
Por otro lado, se realizan investigaciones en el área de astrofísica de altas energías, una rama fascinante que se centra en el estudio de fenómenos catastróficos que involucran la aceleración de partículas cargadas y fotones hasta energías extremadamente elevadas. Como resultado de estos procesos se genera radiación no térmica, desde ondas de radio hasta fotones gamma. Esta disciplina busca comprender eventos como explosiones de supernovas, agujeros negros supermasivos, los destellos de rayos gamma (GRB), y chorros de partículas (jets) de alta velocidad que emanan de galaxias de núcleo activo, entre otros. Los científicos utilizan detectores especializados a bordo de satélites espaciales y observatorios terrestres para capturar la radiación electromagnética de alta energía y muy alta energía de los rayos gamma, que proporcionan información crucial sobre los procesos físicos en juego. El estudio de la astrofísica de alta energía no solo amplía nuestra comprensión de la naturaleza fundamental del universo, sino que también arroja luz sobre los mecanismos detrás de los eventos más energéticos y extremos que ocurren en el universo.
En el IAFE, el grupo de astrofísica de altas energías (https://www.iafe.uba.ar/u/altasenergias/index.html) se dedica a la investigación de diversos aspectos de esta rama relativamente nueva de la astrofísica. El grupo participa activamente en varios proyectos y observatorios, llevando a cabo tanto la adquisición como el análisis de datos, además de realizar modelado de procesos físicos de las fuentes. Este enfoque integral permite contribuciones significativas al avance del conocimiento en la astrofísica de altas energías, abordando fenómenos que involucran niveles excepcionales de energía y desafiando nuestra comprensión fundamental del universo.
