Estudios sobre la Formación y Evolución Estelar

La evolución estelar, si bien en sus aspectos más generales aparecen como bien comprendida de acuerdo a ciertos lineamientos teóricos, presenta en contrapartida etapas enigmáticas y detalles particulares que aún no han sido develados en su totalidad. Entre estos últimos aspectos podríamos incluir: a) Evolución de sistemas binarios cerrados, en los que la pérdida del momentro angular y la transferencia de masa entre las componentes altera sus características iniciales; b) Evolución de la secuencia principal y de las gigantes en cúmulos abiertos, efectos del "fogonazo de helio", pérdida de masa, efectos de la metalicidad, frecuencia de binarias, etcétera. c) Evolución retardada en algunas estrellas denominadas "Blue Stragglers" por uno o más motivos aún no establecidos definitivamente, aunque las evidencias observacionales apuntan a la binaridad como la causa principal de este fenómeno; d) Tasa de formación de estrellas, función inicial de masas, etapas previas a la secuencia principal. (...) Algunas etapas particulares en la evolución de las estrellas son el principal objetivo del presente proyecto. Esto incluye los sistemas binarios cerrados con probables pérdidas de momento angular y transferencia de masa; estrellas evolutivamente rezagadas (blue stragglers) en cúmulos abiertos a fin de determinar las causas de su anormalidad; estrellas de secuencia principal y gigantes rojas en agregados estelares de nuestra galaxia, con el propósito de determinar sus parámetros fundamentales como distancias, edades, metalicidades, probabilidades de pertenencia, etc.; estrellas en etapas de formación, tendiendo a investigar sus características primordiales tales como su variabilidad fotomátrica, la existencia de jets y discos circumestelares y la distribución estadística inicial de masas estelares. Se utilizan para ello las más modernas técnicas observacionales (espectroscópicas y fotométricas) a fin de aportar datos específicos de los diferentes objetos investigados. Finalmente estos datos son cotejados con las predicciones teóricas más actuales de las diferentes etapas de la evolución estelar.

Estudio de la electrificación de nubes de tormenta

Dentro de la electricidad atmosférica, un tema aún no completamente resuelto es el del origen de las grandes cargas eléctricas que se separan dentro de las nubes de tormenta. Por otra parte, un problema de gran incidencia económica es el de los daños producidos por el granizo. Cualquier método de control del granizo está íntimamente relacionado con el proceso de identificación de la nube que está en condiciones de producirlo. Un posible indicador que ayude a esa identificación es la electrificación de la nube, ya que el conocimiento actual apunta al hielo como principal generador de carga. Es entonces, objetivo a largo plazo de este proyecto el contribuir al entendimiento de los mecanismos de generación y separación de cargas en nubes y formular un modelo de electrificación de las mismas que permita predecir su comportamiento. Esto último permitirá ayudar a una detección temprana de nubes graniceras por medio de la medición de variables eléctricas atmosféricas a nivel de tierra. (...) Se prevé continuar con mediciones de transferencia de cargas en colisiones individuales del tipo granizo-granizo y se comenzará con las mediciones de transferencia de cargas en colisiones del tipo granizo-cristales de hielo. Desde el punto de vista numérico se prevé continuar con el modelado de una electrificación global de la tormenta, teniendo en consideración resultados experimentales de éste y otros grupos del mundo con quienes se trabaja en colaboración. Por otro lado se prevé refinar el modelado del cargado individual de granizo, dentro de sistemas convectivos, mejorando los esquemas numéricos utilizados, las parametrizaciones de la parte de crecimiento y la interpretación de resultados.

Geometría de variedades localmente homogéneas

Dado un espacio homogéneo G/K con descomposición g=k + p, de su álgebra de Lie, una estructura en p invariante por Ad k, produce una estructura en G/K tal que los elementos de G son automorfismo. Si L es un subgrupo discreto de G, la variedad L/G/K es localmente homogénea y hereda la estructura de G/K. Los temas de investigación propuestos en geometría de variedades localmente homogéneas son: 1- Grupos de tipo H y extensiones solubles. 2- Nilvariedades homogéneas de dim 3 y 4. 3- Estructuras hipercomplejas en nilvariedades de dim 8. 4- Estructuras hermitianas en espacios simétricos. 5- Variedades compactas flat con holon Zsub2 m's Zsub2. 6- Construcción de variedades de HW generalizadas. 7- Variedades planas hiperkahlerianas.

Galaxias/QSOs con emisión fuerte en Fe II e IR

Galaxias y cuasares (QSOs) con fuerte emisión en las líneas del óptico de Fe II y en el continuo infra-rojo (IR) son un grupo muy interesante de núcleos activos de galaxias (AGN), que constituyen un muy buen laboratorio para estudiar, a bajos corrimientos al rojo, procesos importantes en la formación y evolución de galaxias. En este proyecto se propone continuar con los programas observacionales (a diferentes longitudes de onda) y teóricos (evolutivos y de fotoionización) de estudios de estos IR AGNs, los que se están realizando en colaboración con investigadores de Inglaterra y E.E.U.U. Este programa de investigación nos permite estudiar varios temas importantes en astronomía extragaláctica: 1. La relación starbust y AGNs; 2. El origen de la fuerte emisión en IR y Fe II; 3. El rol de la interacción de galaxias en la evolución de la actividad nuclear; 4. El origen de sistemas de líneas de absorción ancha BAL (del tipo de baja ionización). Finalmente, deseamos estudiar en detalle nuestra sugerencia de que estos objetos constituyen young / starbust QSOs.

Investigación básica y aplicada, y desarrollos empleando la Resonancia Magnética Nuclear

La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es una técnica experimental de gran utilidad y de amplia aplicación a un variado campo de investigación multidisciplinario. En particular la RMN en sólidos requiere de la disponibilidad de un complejo equipamiento que contempla sofisticados accesorios experimentales. Sin embargo, se compensa el gasto que involucra la compra de equipamiento con el amplio número de usuarios del mismo. Este PIT refleja la necesidad de un equipo permanente que tienen los distintos investigadores que forman parte de este proyecto. Las tareas de investigación se desarrollarán en el Laboratorio de Investigación y Servicios de Resonancia Magnética Nuclear (LANAIS de RMN) de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF) de la UNC. La adquisición del equipamiento permanente solicitado es de fundamental importancia para la concreción de los planes de investigación como también a la formación de recursos humanos a nivel de doctorado en Física. El Objetivo General de este PIT es el de contribuir de una forma centralizada al mantenimiento del equipamiento con que cuenta este LANAIS de RMN, a incorporar mejoras que sean necesarias y a adquirir accesorios que incrementen sus posibilidades, que sean de uso y utilidad general a los proyectos antes mencionados y que permitan realizar nuevos experimentos, no factibles actualmente. El Objetivo Específico a lograr en estos tres años es el de incorporar y desarrollar la capacidad de realizar estudios de alta resolución de líquidos, debiéndose adquirir un cabezal de banda ancha que cubra el rango de frecuencias desde Ag-109 hasta P-31 (15-120 MHz), para portamuestras de 10 mm de diámetro y con capacidad para variar la temperatura alrededor de la temperatura ambiente. Este cabezal tiene uso inmediato en los siguientes proyectos: * Estudio de polimorfismos y estructuración del agua en polímeros. * Propiedades estructurales y dinámicas de organizaciones supramoleculares de interés biológico. * Estudios por Resonancia Magnética Nuclear. * Utilización de Resonancia Magnética Nuclear de sólidos en el campo farmacéutico.

Formas automorfas

El proyecto consta de varios temas interrelacionados, siendo el área general, la teoría espectral del Laplaciano en variedades localmente simétricas y sus aplicaciones. Cada tema consta de varios subproyectos. * Distribución de sumas de Kloosterman, funciones de zeta. * Transformada T (y/psi) para grupos de rango 1. * M- invariantes en las álgebras simétrica y universal. * Series de Poincaré generalizadas. * Variedades compactas planas isospectrales. * Construcción de variedades de Hsntzsche-Wendt generalizadas. * Estructuras de Clifford de variedades localmente homogeneas. * Distribución de puntos reticulares en esp. Simétricos de curvatura no positiva. * Resolvente del laplaciano y sus residuos en espacios localmente simétricos de curvatura no positiva.

Sistemas aislados gravitacionales

El problema general que nos interesa es el de cuerpos compactos aislados que interaccionan gravitatoriamente. La teoría adecuada para estudiar estos sistemas es la Relatividad General. En esta teoría los sistemas aislados son descriptos por espaciotiempos asintóticamente planos; es así que estudiamos en detalle las propiedades asintóticas de sistemas aislados en relatividad general. Algunos de los puntos específicos a ser investigados son: Proseguiremos con los cálculos para estimar la radiación gravitatoria total emitida en procesos de choque de dos agujeros negros, estudiando el caso de dos masas distintas y con momento angular. Se completarán estudios de sistemas de gravedad linearizada con fuentes distribucionales. Se extenderán los cálculos de soluciones exactas en términos de datos en el infinito nulo futuro al caso de sistemas con carga eléctrica y momento magnético. Se continuará el estudio sobre posibles generalizaciones de la noción de "nice section"; concluyendo el tratamiento de otras nociones de supermomento y el estudio de ecuaciones intrínsecas para justificar variaciones de las ecuaciones de "nice section". Se pretende dar una caracterización general de estructura multipolar para espaciotiempos asintóticamente planos. Se estudiarán propiedades asintóticas del modelo que hemos construido anteriormente para el caso de un sistema binario. Se desea construir un modelo más realista, basado en una solución parcial de las ecuaciones de Einstein aplicables a sistemas binarios. Se pretende implementar un programa de cálculo numérico y representación gráfica que nos permita visualizar por lapsos de tiempos dinámicos extendidos un sistema de ecuaciones de movimiento relativistas. (...) Se formulará un método general de aproximación en el infinito nulo usando como parámetro de pequeñez a la intensidad de radiación máxima emitida por el sistema.

Observaciones y simulaciones de cúmulos de galaxias

Con el desarrollo de este proyecto se pretende realizar un estudio detallado de las diferentes propiedades de los cúmulos de galaxias previéndose un amplio espectro de análisis que incluye la realización de simulaciones numéricas, observaciones espectroscópicas de galaxias en cúmulos y estudios de la emisión X proveniente del gas intra-cúmulo. Las simulaciones numéricas serán realizadas utilizando códigos de integración hidrodinámicos cosmológicos que permiten seguir la evolución dinámica de sistemas de gas y materia no-colisional en un contexto cosmológico. (...) Las observaciones espectroscópicas de galaxias en cúmulos permiten un detallado estudio de la dinámica de los cúmulos. Dichas observaciones serán realizadas en CASLEO (Centro Astronómico El Leoncito) las cuales se adicionarán al material ya existente, con el cual se podrán realizar estimas de dispersión de velocidades y estudios de subestructura entre otros estudios. En base a las imágenes públicas provenientes del satélite ROSAT se realizarán estudios detallados de las propiedades del gas caliente, permitiendo análisis de morfología y temperatura del gas intracúmulo y proporcionando valiosa información sobre el estado dinámico de los cúmulos. Uno de los objetivos centrales de este proyecto consiste en la confrontación entre las observaciones de cúmulos (tanto en el rango óptico como en rayos X) y las simulaciones numéricas. Estos estudios permitirán mejorar el conocimiento sobre diferentes propiedades de los sistemas de galaxias, los procesos de formación de estructuras y las dependencias con los parámetros cosmológicos básicos. Otros de los aspectos vinculados a los cúmulos de galaxias que se prevé abordar está asociado al hecho que estos son excelentes trazadores de la estructura en gran escala del universo, por lo cual se prevé la aplicación de diferentes técnicas estadísticas a grandes catálogos de cúmulos.

Análisis armónico real

Se continuarán desarrollando y fortaleciendo las líneas de trabajo del grupo de Ecuaciones Diferenciales y Análisis de la FaMAF (Facultad de Matemática, Astronomía y Física) de la Universidad Nacional de Córdoba. Entre los problemas más estudiados en Análisis Armónico Clásico están los de determinar cuándo un operador de evolución es acotado de un espacio Lp en otro Lq. En el origen de esta teoría están los operadores clásicos, como la función armónica conjugada, los potenciales fraccionarios y las transformadas de Riesz. En los últimos años se ha puesto la atención en operadores con núcleos más singulares, como aquellos relacionados con la ecuación de ondas. Tratándose de operadores de convolución con medidas singulares y de soporte compacto, se utilizan técnicas más refinadas. (...) Nos proponemos analizar operadores de este tipo en el caso de que el soporte de m esté contenido en la superficie SÌIRn . Cuando la curvatura gaussiana de S es no nula en cada punto y m es la medida sobre IRn inducida por el elemento de área de S, la respuesta es conocida. Nuestro propósito es estudiar este problema para ciertas superficies S cuya curvatura gaussiana se anula en algunos puntos. En la próxima etapa nos proponemos tratar de generalizar el problema a dimensiones mayores (...). Por otro lado, se estudiarán algunas propiedades de las clases de pesos laterales. (...)

Estudio de la electrificación de partículas de hielo en colisiones múltiples

La electrificación de nubes de tormentas es un fenómeno íntimamente relacionado con los procesos microfísicos que ocurren dentro de ellas. Uno de los procesos que parece jugar un rol preponderante en la separación de carga eléctrica dentro de las nubes son las interacciones entre partículas de hielo. Estudios de laboratorio han mostrado que un granizo puede adquirir una carga eléctrica como consecuencia de colisiones con partículas de hielo más pequeñas. La magnitud y signo del cargado es función de parámetros tales como: la temperatura, la concentración y espectro de gotas de nube presente, la velocidad de impacto y el tamaño de las partículas interactuantes. Este proyecto está orientado hacia dos actividades fundamentales: por un lado, el desarrollo de nueva infraestructura experimental con el propósito de ampliar la gama de técnicas experimentales del Grupo de Física de la Atmósfera (GFA); y, por otro, la utilización de dicha infraestructura para obtener información acerca del cargado eléctrico de un granizo simulado durante interacciones con cristales de hielo en condiciones similares a las que ocurren dentro de las nubes. La infraestructura a desarrollar consiste esencialmente en una cámara de nube de temperatura controlable entre 0 y -30 ºC. Dentro de la cámara se ubicará un granizo simulado conectado a sensores sensibles de carga eléctrica, construidos especialmente para detectar el cargado del granizo como consecuencia de impactos con cristales de hielo presentes en las nubes. Mediante la utilización del dispositivo experimental se podrá seleccionar también la velocidad a la que impactarán los cristales de hielo. En definitiva, se estudiará el cargado eléctrico del granizo en función de los distintos parámetros antes mencionados, con el objetivo de aportar mayor información sobre los mecanismos de transferencias de carga en colisiones entre partículas de hielo y contribuir al conocimiento de los procesos de electrificación de nubes de tormenta.

Estudio astrofísico de gigantes rojas y cúmulos estelares galácticos y extragalácticos

El conocimiento de las propiedades de los cúmulos estelares ha desempeñado y aún desempeña un papel fundamental en el desarrollo de la Astrofísica. Gran parte de lo que hoy sabemos acerca de la estructura y evolución de la Galaxia, e incluso acerca de la formación, estructura y evolución de las estrellas, proviene de una manera directa o indirecta del estudio de los cúmulos estelares, tanto sus propiedades globales, como las características individuales de sus miembros. Esto explica el interés del que suscribe en determinar y analizar las propiedades astrofísicas más relevantes de los miembros de los cúmulos estelares, como así también, los parámetros integrados de los mismos. En este sentido, el advenimiento de los detectores CCD permite en la actualidad extraer más y mejor información de los cúmulos estudiados. La precisión de la fotometría CCD es significativamente superior a la obtenida a partir de la fotometría fotográfica, tradicionalmente usada para estudios de cúmulos en gran escala. Usando fotometría CCD es posible derivar parámetros fundamentales de cúmulos muy compactos, cuyo estudio sería prácticamente imposible a partir de las técnicas tradicionales. Por su parte, la espectroscopía CCD es fundamental para determinar la abundancia de elementos pesados de cúmulos estelares, particularmente de aquéllos muy débiles ubicados en campos muy poblados de la Galaxia. El proyecto consiste básicamente en la obtención de datos fotométricos y espectroscopio de alta precisión de cúmulos estelares (abiertos y globulares) galácticos y extragalácticos. Dicho datos serán utilizados para: a) determinar parámetros físicos integrados de cúmulos abiertos y globulares, y propiedades individuales fundamentales de gigantes rojas pertenecientes a los mismos; b) estudiar la estructura y evolución química del disco galáctico. c) establecer el límite superior de edad de los cúmulos estelares se la Nube Mayor de Magallanes.

Indicadores ópticos de actividad emisiva de radiación X en sistemas binarios Be

El estudio de los fenómenos emisivos en estrellas Be es de importancia porque agrega información que puede conducir a mejorar la interpretación de la actividad que existe en la alta atmósfera de estas estrellas. Los procesos que se desean estudiar se refieren a las interacciones entre la estrella Be y la de neutrones que componen un sistema Be emisor de radiación X. Un procedimiento posible consiste en utilizar la información prevista por las líneas de hidrógeno, especialmente la línea H gamma, cuyas variaciones permiten predecir la sucesiva emisión de la radiación X producida durante el pasaje por el periastro de la estrella de neutrones. Esto es válido, probablemente en todos los sistemas de este tipo y es justamente lo que se desea comprobar. Se trata de fenómenos que requieren, para ser analizados adecuadamente, de un eficaz seguimiento de los objetivos que se estudian; con este objeto se solicitarán turnos de observación en el Complejo Astronómico CASLEO (Complejo Astronómico Leoncito, provincia de San Juan) y en la Estación Astrofísica de Bosque Alegre del Observatorio Astronómico de Córdoba. Objetivos generales Estos hechos son de gran interés para el estudio de la física y la dinámica de la transferencia de materia en el periastro y la subsecuente emisión explosiva de radiación X. En consecuencia, si estas explosiones emisivas X están originadas por el movimiento orbital excéntrico, un seguimiento multifrecuencial de estos sistemas en su pasaje alrededor del periastro dará una respuesta a muchos de los problemas que presentan. En las longitudes de ondas ópticas, el seguimiento de estos sistemas durante un período orbital puede dar prueba definitiva de la existencia de indicadores ópticos de la siguiente actividad emisiva de radiación X. Objetivos específicos En una lista de alrededor de 25 sistemas pulsantes en radiación X, varios son TXTS. El propósito de este programa es el de buscar indicadores ópticos de emisión de radiación X en algunos sistemas como son: i) A 0538-66, sistema HXTS con un período de 0.07s, en la Nube Mayor de Magallanes. (...) ii) A 1118-615: éste es un sistema SXTS con un período de 405s. (...)

Evolución de la Estructura en el Universo. Evolution of structure in the universe.

Se analizará la evolución de la estructura en el Universo desde los puntos de vista numérico, estadístico y observacional dando una caracterización de las propiedades globales del Universo en Gran Escala. Para ello se analizarán los mayores catálogos de Galaxias existentes, nuevas observaciones y simulaciones numéricas Cosmológicas de alta resolución. Mediante la aplicación de diferentes métodos capaces de proporcionar información útil acerca de las propiedades del Universo, se pretende aportar significativamente a la comprensión de la dinámica y la características generales de Galaxias y sistemas de Galaxias.

Estudio de la formación y evolución de galaxias en diferentes tipos de sistemas. Study of the fomation and evolution of galaxies in different types of systems.

Se propone el estudio de galaxias en diferentes tipos de sistemas para lograr un mejor entendimiento de los procesos físicos que actúan en la formación y evolución de estas galaxias. En particular, se analizarán las propiedades de galaxias en cúmulos, grupos difusos, grupos compactos y grupos fósiles. Para el desarrollo de este trabajo, se utilizarán catálogos observacionales públicos y propios, simulaciones cosmológicas combinadas con modelos semianalíticos y catálogos sintéticos basados en dichas simulaciones. Entender el comportamiento de las galaxias pertenecientes a cada clase de sistema permitirá la comparación entre los distintos entornos y posteriormente, la distinción de los diferentes procesos astrofísicos que actúan.

Dinámica Cuántica de Sistemas Complejos: Fundamentos y Aplicaciones. Quantum Dynamics in Complex Systems: Fundamentals and Aplications.

El procedimiento de revertir la dinámica colectiva (diablillo de Loschmidt apresurado) mediante un pulso de radio frecuencia, permite generar un Eco de Loschmidt, es decir la refocalización de una excitación localizada. Alternativamente, en acústica es posible implementar un Espejo de Reversión Temporal, que consiste en la progresiva inyección de una débil excitación ultrasónica en la periferia de un sistema, para construir una excitación que se propaga "hacia atrás". Así, podemos afirmar que es posible revertir y controlar la dinámica. Sin embargo, aún no se posee una comprensión detallada de los mecanismos que gobiernan estos procedimientos. Este proyecto busca responder las preguntas que posibilitan esta comprensión.