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¿Es posible usar los árboles filogéneticos para conocer el adn de las galaxias? Investigadores UC avanzan en esta teoría

22 noviembre 2023


Miembros del Núcelo Milenio Eris utilizan simulaciones para seguir las trazas químicas de las estrellas que, consideradas el ADN Galáctico de estos objetos.

¿Qué es un árbol? Desde el punto de vista de la botánica es una planta compuesta por raíces y ramas, conectadas por un tronco leñoso. Sin embargo, el padre de la evolución, Charles Darwin, vio en esta pieza otra posibilidad: una herramienta matemática para trazar las conexiones entre los diferentes seres que habitan la tierra y graficar la evolución de las especies. En adelante, este esquema de datos se llamó árbol filogenético y se usó en el estudio de la biología y de ahí, en otras disciplinas, incluída la astronomía.

En este sentido, el Nucleo Milenio Eris lleva la delantera: uno de sus equipos, compuesto -entre otros- por investigadores del Instituto de Astrofísica de la UC, ha estado desarrollando simulaciones informáticas y numéricas siguiendo el esquema del árbol filogenético, tomando como “ADN Galáctico” las trazas químicas de las estrellas. Los resultados de estos estudios, publicados en el paper “Sobre la historia de la evolución simulada de una galaxia de disco vista a través de árboles filogenéticos” (Disponible acá: https://acortar.link/hJndso), fueron recientemente aceptados por la Astrophysical Journal. Algunos de sus autores son: la estudiante de doctorado en astrofísica, Danielle de Brito, la astrónoma Paula Jofre, ambos de la Universidad Diego Portales, y la investigadora en astronomía, Patricia Tissera, de la Pontificia Universidad Católica.

Del ADN a las trazas químicas

Patricia Tissera, una de las autoras del paper, académica del IA y co-directora del Núcleo Milenio Eris, explica el área de acción de esta herramienta de la biología en la astronomía. “Nuestro planteamiento expone que, mientras que la conexión entre las especies de la tierra es el ADN genético, en las galaxias este rol lo cumplen las trazas químicas”, afirma.

¿Qué significa esto? “Cuando nace una estrella, toma el gas que encuentra en el medio interestelar y lo procesa químicamente en su interior. Luego, en sus últimas etapas de evolución, en la explosión, inyecta de vuelta estos elementos químicos al espacio, del que luego se nutren las nuevas estrellas en formación. Siguiendo la lógica del ADN, estos nuevos objetos heredan los restos de las generaciones anteriores, evolucionando y conservando trazas químicas de sus antepasados”, explica.

Para probar esta teoría, el grupo compuesto por los investigadores del IA UC, que se encarga del estudio sobre la formación y evolución de las galaxias mediante simulaciones informáticas y numéricas, han llevado a cabo ejercicios en universos virtuales que recrean al real, siguiendo la lógica de los árboles filogenéticos para testear la existencia del ADN Galáctico. 

“Observacionalmente se pueden medir abundancias químicas en estrellas de diferentes masas y edades, con diferentes grados de incertidumbre. Aunque las observaciones son cada vez más precisas,  no se sabe la historia del material del cual se formaron las estrellas. Esto se debe inferir con modelos de formación de galaxias. Por ello estamos utilizando simulaciones numéricas para estudiar la aplicación e implicaciones de esta nueva metodología”, añade Tissera.

“Las simulaciones numéricas nos permiten seguir la evolución de la materia y energía en el universo, desde las primeras galaxias hasta las que hoy observamos, podemos construir universos virtuales y de este modo, analizar la historia de formación de nuestras galaxias”, concluye la académica.


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