Escala de Distancia
Escala de distancias extragalácticas
Wolfgang Gieren y sus colaboradores en Chile, Europa y Estados Unidos están llevando a cabo investigación científica con el fin de mejorar la calibración de la escala de distancias extragalácticas, dentro del "Proyecto Araucaria" que fue iniciado en la Universidad de Concepción en el año 2000. El proyecto está enfocado en mejorar métodos estelares para determinar distancias incluyendo estrellas variables Cefeidas, binarias eclipsantes, estrellas RR Lyrae, estrellas del "red clump", estrellas gigantes rojos y supergigantes azules, determinando la manera como estos métodos dependen de parámetros ambientales como la metalicidad, y la edad de poblaciones estelares. Estas dependencias deben ser muy bien conocidas para poder calibrar los diferentes métodos estelares con la precisión suficiente para determinar con ellos las distancias a galaxias cercanas con una precisión del uno por ciento, o mejor. El conocimiento de las distancias de las galaxias cercanas, y en particular de la Gran Nube de Magallanes que es la galaxia ancla para la escala de las distancias a otras galaxias más lejanas, en conjunto con el conocimiento preciso de cómo los diferentes métodos estelares para medir distancias dependen de la metalicidad y edad, constituyen las mayores contribuciones a la incertidumbre sistemática de la constante de Hubble, cuando ella se determina usando el clásico método de las Cefeidas en conjunto con supernovas Ia. Nuestra investigación es fundamental para lograr un aumento de la precisión de la constante de Hubble a 1% que representa una de las metas más importantes para la cosmología en la astrofísica moderna, en particular debido a la discrepancia entre los resultados para el valor de H0 basado en los datos del satélite Planck, y aquellos derivados por el método Cefeida-Supernova. Aparte de su valor para lograr una significativa reducción del error sistemático de la constante de Hubble, el conocimiento preciso de las distancias a las galaxias cercanas es de extrema importancia para toda clase de estudios físicos de estrellas individuales, y poblaciones estelares en estas galaxias.
En la actualidad, otro foco del Proyecto Araucaria es la determinación de distancias con precisión mejor que el 1% a binarias eclipsantes cercanas al Sol utilizando interferometría en conjunto con espectroscopía. Estas distancias ultra-precisas constituirán un chequeo crucial sobre las distancias que entregará el satélite Gaia en el futuro cercano, y sus potenciales errores sistemáticos. Un producto lateral de este trabajo es la determinación de las masas y radios estelares con una precisión de una fracción de 1% lo que es extremadamente importante para mejorar modelos de la evolución estelar. El proyecto también está acumulando fotometría infrarroja y mediciones de las velocidades radiales para grandes muestras de diferentes clases de estrellas pulsantes en la Galaxia para aprovechar las distancias a estos variables que entregará Gaia para mejorar la calibración absoluta de las relaciones periodo-luminosidad para estas clases de estrellas variables, y mejorar la calibración del método infrarrojo de Baade-Wesselink que tiene el potencial de medir distancias muy precisas a galaxias tan lejanas como unas Megaparsecs de distancia del Sol.
El Proyecto Araucaria ha sido extremadamento exitoso durante dos décadas gracias al uso de datos de excelente calidad obtenidos con los mejores telescopios e instrumentos de los observatorios internacionales en Chile, complementado con datos satelitales como del Hubble Space Telescope, y EL trabajo teórico realizado en nuestro grupo. Varios "highlights" científicos han sido publicados en la revista Nature, incluyendo la más precisa determinación de la distancia de una galaxia en la historia, la de la Gran Nube de Magallanes en 2019. Para información más detallada sobre el proyecto, el grupo de investigadores y los resultados producidos por el proyecto a lo largo de los años véase la página web https://araucaria.camk.edu.pl/
