¿Cómo recibe este reconocimiento de parte de Fondecyt?

Obviamente muy contento. Este es el fondo científico más antiguo del país y en este caso entrega recursos para financiar mis tareas de investigación por los próximos tres años. Si bien nunca hay certezas, tenía confianza en mi trabajo anterior y un proyecto que esperaba sea muy atractivo.

Por otra parte, hace unos pocos días atrás se aprobó también una propuesta enviada al concurso ALMA/CONICYT para obtener fondos relacionados con este proyecto. De esta manera, ambos fondos, el ALMA/CONICYT y el FONDECYT, se complementan muy bien.

¿Es su primer proyecto Fondecyt?

Si, este es mi primer FONDECYT, aunque había sido parte de otros proyectos en el pasado, este es el primer proyecto en el que soy investigador principal. En todo caso, esta es la primera vez que estoy habilitado para postular a estos proyectos, y por lo tanto es muy gratificante haberlo ganado. 

¿De qué se trata el proyecto?

La meta principal de este proyecto es responder tres preguntas fundamentales para entender el origen y evolución de los agujeros negros supermasivos:

• ¿Cómo se formaron los primeros agujeros negros en el Universo?
• ¿Cuándo obtuvieron estos agujeros negros supermasivos su masa?
• ¿Qué efecto tiene el crecimiento de estos agujeros negros en la evolución de galaxias?

¿Cómo pretende desarrollarlo su proyecto?

Responder a dichas preguntas requiere de un esfuerzo observacional significativo. Gracias al 10% del tiempo de telescopio garantizado para astrónomos chilenos, estamos en una posición única para realizar una contribución significativa a uno de los problemas abiertos más importantes en la astrofísica moderna.

1.- Vamos a combinar las imágenes ópticas e infrarrojas más profundas obtenidas con las cámaras ACS y WFC3 del Hubble Space Telescope con las observaciones realizadas por Chandra en rayos-X en el Chandra Deep Field South para medir la densidad espacial de galaxias activas a z>6. Con estas mediciones, es posible restringir diferentes modelos teóricos que explican la formación de los primeros agujeros negros, y establecer si estos provienen de los remanentes de las primeras estrellas a z>20 o si se formaron del colapso directo de nubes de gas masivas a z=10-15.

2.- Estudiar el crecimiento de los agujeros negros a través de la historia cósmica requiere realizar un censo completo de las galaxias activas, incluyendo las más oscurecidas. Las muestras más completas y limpias de galaxias activas pueden ser obtenidas seleccionando fuentes a energías mayores a 10 keV. En el Universo local, a z<0.1, esto fue realizado utilizando los satélites INTEGRAL y Swift/BAT.

Para fuentes más distantes, utilizaremos las observaciones realizadas por NuSTAR, que será lanzando en Febrero del 2012. Este satélite tomará las observaciones más profundas (100 veces más sensibles que INTEGRAL y Swift/BAT) en dos campos extragalacticos: COSMOS y el Extended Chandra Deep Field South, en sus primeros dos años de operaciones. Esperamos encontrar más de 120 galaxias activas en estas observaciones. Sin embargo, el número exacto y su distribución en redshift, que son actualmente desconocidos, serán usados para estudiar cuando los agujeros negros supermasivos obtuvieron la mayoría de su masa.

A redshifts más altos, z>2-5, las observaciones de Chandra son sensibles a emisiones a energías similares a NuSTAR. De esta manera, utilizaremos las observaciones más sensibles de Chandra para extender nuestra muestra completa de galaxias a estas grandes distancias.

3.- Para estudiar los efectos de la gran emisión de energía proveniente del crecimiento de estos agujeros negros en la evolución de las galaxias activas que los hospedan, usaremos ALMA para estudiar las propiedades físicas, masa, distribución, temperatura, etc., del gas molecular en una muestra de galaxias activas seleccionadas por su emisión en rayos-X.

En las primeras etapas de ALMA, ciclos 1 y 2, nos concentraremos en galaxias cercanas, mientras que a medida que el arreglo se complete, durante el ciclo 3 y posteriores, será posible realizar estos estudios en galaxias cada vez más lejanas. De esta manera, podremos estudiar el comportamiento del gas molecular en las galaxias que están experimentando los episodios más intensos de formación estelar y un rápido crecimiento de su agujero negro supermasivo central.

Este trabajo lo estamos haciendo en Chile con el Prof. Ricardo Demarco, también de la Universidad de Concepción, y con nuestros colaboradores internacionales Prof. Meg Urry, Priyamvada Natarajan y el Dr. Kevin Schawinski de la Universidad de Yale, el Dr. David Sanders de la Universidad de Hawaii y la Prof. Marta Volonteri de la Universidad de Michigan.