Ingenieros Uniandinos, en proyecto que mapeará el Universo

La Ingeniería de Sistemas forma parte del engranaje que hace posible la exploración del Universo y los cuerpos que lo componen. Físicos e ingenieros se han convertido en aliados para crear herramientas tecnológicas que ayuden a comprender las dinámicas del cosmos.

Estudiar la materia y la energía oscuras, cartografiar la Vía Láctea o detectar objetos transitorios (eventos como supernovas, meteoritos, asteroides, cometas y estrellas variables) requieren la captura y procesamiento de millones de imágenes tomadas con cámaras de altísima resolución, capaces de escudriñar el cielo a partir de la luz que emiten o reflejan los diferentes cuerpos insertos en el espacio infinito.

Precisamente, en el marco de la celebración del año Francia-Colombia 2017, se realizó el pasado 5 de abril, en Uniandes, el ‘Coloquio Franco-colombiano de Astrofísica’, evento académico que surgió de la colaboración científica, desde hace cerca de tres años, entre los investigadores Marcela Hernández Hoyos, del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación de los Andes, y Dominique Fouchez, del Centro de Física de Partículas de Marsella (CPPM, por sus siglas en francés).

Ambos, ingeniera de sistemas y físico, decidieron unir esfuerzos, conocimientos y experticia para aportar un grano de arena al gran proyecto científico LSST (Large Synoptic Survey Telescope), que observará el cielo durante 10 años, tiempo en el cual aspira a catalogar 20 millones de galaxias y 17 millones de estrellas. Su contribución a dicho proyecto consiste en la detección de objetos transitorios en el Universo, tema de la tesis doctoral del estudiante Juan Pablo Reyes que los dos investigadores dirigen.

El coloquio fue organizado por los departamentos de Física e Ingeniería de Sistemas y Computación de los Andes en conjunto con el Centro de Física de Partículas de Marsella, de la Universidad de Aix-Marsella (Francia), y contó con el apoyo de la Dirección de Internacionalización. El 2017 es un año excepcional, de notable intercambio entre ambos países, que involucra al sector cultural, científico y comercial en diversos campos.

“El principal objetivo del coloquio fue acercar a dos comunidades científicas, en apariencia muy distintas. Por una parte, astrónomos y astrofísicos y, por otra, ingenieros de sistemas y computación, quienes necesitamos trabajar de forma muy estrecha para lograr desarrollar nuevas tecnologías que permitan comprender mejor el Universo”, explica la profesora e investigadora Marcela Hernández.

El coloquio contó con la participación de investigadores de la Universidad Nacional, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, de la Universidad Industrial de Santander (UIS), del Observatorio Astronómico Nacional y del grupo de Astronomía del Departamento de Física de la Universidad de los Andes.

¿Qué es el LSST?

El Large Synoptic Survey Telescope es un telescopio de 350 toneladas, localizado a 500 kilómetros al norte de Santiago de Chile, que arrancará operaciones en 2022. Ubicado a 2.600 metros sobre el nivel del mar, escaneará cada tres noches todo el cielo observable, desde su posición, y en ellas tomará alrededor de 2.000 imágenes.

El LSST tendrá una cámara con una resolución de 3,2 gigapixeles, capaz de tomar imágenes equivalentes a un área de 48 lunas llenas. Cada noche almacenará 15 terabytes de datos y generará imágenes de 6,4 gigabytes cada 17 segundos. En 10 años se procesarán más de 6 millones de ellas, es decir, unos 515 petabytes de información.

“Todas las noches esperamos detectar unos 10 millones de eventos transitorios y emitiremos alertas sesenta segundos después de fotografiarlos. Estas alertas serán recogidas por otros telescopios, que analizarán y determinarán qué está pasando en esa porción del Universo a partir de la imagen enviada por el LSST”, dice el ingeniero uniandino Fabio Hernández, investigador del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, por sus siglas en francés), ubicado en Lyon (Francia) y actual coordinador de computación de la contribución francesa al procesamiento de datos para el LSST.

Hernández, quien ha trabajado en el campo de la computación para la física de altas energías durante los últimos 25 años, participó como conferencista en el coloquio.

Por su parte, el investigador Dominique Fouchez, quien también fue ponente en el evento, afirma que “con el LSST podremos hacer un inventario del sistema solar, mapear la Vía Láctea, detectar los distintos tipos de Supernovas (explosión de una estrella al final de su vida), caracterizar la materia y energía oscuras y estudiar la formación y expansión del Universo, entre otros”.

Según el científico, existe la expectativa de descubrir y medir los cambios de cientos de miles de supernovas entre las millones de galaxias estudiadas. Uno de los mayores retos en el procesamiento de las imágenes obtenidas por el telescopio, agrega Fouchez, será la clasificación y eliminación de las falsas detecciones de eventos transitorios que emergerán en el análisis de las imágenes.

El LSST producirá petabytes de datos valiosos que, sin duda, serán el insumo de cientos de científicos en todo el mundo ansiosos de producir nuevo conocimiento y contribuir a la comprensión del Universo.

Hoy, 38 instituciones de investigación de 25 países están interesados en estudiar esa enorme base de datos que, sin duda, dará vida al catálogo más completo del Universo.