Filogenética galáctica: El método que utiliza el ADN estelar para reconstruir el universo
Tiempo de lectura: 2 minutos Un equipo de investigadores del CATA y la Universidad Católica adaptó herramientas de la biología evolutiva para rastrear la historia de las galaxias a través de la química de sus estrellas.
Astrónomos chilenos lograron adaptar métodos de la biología evolutiva para reconstruir la historia del universo. La investigación, liderada por Brian Tapia Contreras, investigador adscrito al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y doctorando de la Universidad Católica (UC), propone que la composición química de las estrellas puede actuar como un ADN galáctico, revelando los procesos que moldearon a las galaxias durante miles de millones de años.
El estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, contó con la dirección de Patricia Tissera (directora del CATA y académica UC) y la colaboración de investigadores como Emanuel Sillero y Paula Jofré (UDP). El trabajo nació bajo el alero del Núcleo Milenio ERIS y marca un precedente en el uso de herramientas bioinformáticas aplicadas al Big Data astronómico.
La filogenética es la disciplina que reconstruye el parentesco entre especies comparando secuencias de ADN. Al igual que los seres vivos heredan información genética con pequeñas variaciones, las estrellas incorporan en su nacimiento la huella química del gas enriquecido por generaciones anteriores (producto de explosiones de supernovas). Esta herencia química es la que permite trazar árboles evolutivos espaciales.
Esquema filogenética galáctica
De la evolución biológica a la química de las estrellas
«La idea es tomar distintas poblaciones estelares y calcular diferencias químicas entre ellas. Usamos un algoritmo que asume un ancestro primordial común y construye una secuencia evolutiva», explica Brian Tapia Contreras. Este enfoque además se basa exclusivamente en los elementos químicos: «En ningún momento decimos que una estrella es más vieja que otra; son los propios elementos los que reconstruyen la evolución temporal», añade el investigador.
Para validar esta metodología, el equipo diseñó Origins, una simulación de una galaxia similar a la Vía Láctea. Utilizando supercomputadores chilenos como el clúster Geryon (CATA) y Ladgerda, los científicos lograron rastrear 22 isótopos químicos a lo largo de 3.500 millones de años de evolución aislada, comprobando que los árboles filogenéticos efectivamente recuperan las distintas historias de formación galáctica.
Decodificando el registro fósil en la era de los grandes telescopios
El estudio demostró que la filogenética galáctica puede distinguir con precisión entre regiones con historias violentas y aquellas de evolución pausada. Por ejemplo, en el anillo interior de la galaxia simulada, el método detectó flujos intensos de gas provocados por la barra galáctica, mientras que en el anillo exterior se observó una ramificación más lineal y constante.
Para la doctora Patricia Tissera, esta técnica es fundamental ante el crecimiento exponencial de datos que vendrán con proyectos como el ELT (Extremely Large Telescope) o la misión Gaia. «La filogenética galáctica se perfila como una herramienta revolucionaria. Permite decodificar el ‘registro fósil’ de las galaxias utilizando únicamente información química, algo vital porque obtener estimaciones robustas de las edades de las estrellas es extremadamente difícil», sostiene la Directora del CATA.
El próximo paso de los investigadores será aplicar este enfoque a simulaciones del proyecto CIELO, donde se estudiarán entornos más complejos que incluyen fusiones de galaxias.
