Mi contribución a la astronomía

Las luminosidades absolutas de las supernovas tipo Ia

Pskovski y Phillips habían propuesto previamente que la luminosidad de las supernovas tipo Ia estaba correlacionada con su tasa de decaimiento después del máximo brillo. Gracias a los datos de alta calidad del sondeo que realicé entre 1990 y 1993 —el Proyecto Calán/Tololo—, confirmé estos resultados y aporté la herramienta más precisa hasta entonces para medir distancias extragalácticas.

Este método fue adoptado más tarde por Brian Schmidt y Saul Perlmutter para determinar distancias a supernovas mucho más lejanas. Combinando las distancias de las supernovas lejanas y cercanas descubiertas en el curso del sondeo Calán/Tololo, Schmidt y Perlmutter demostraron en 1998 que el Universo se encuentra en expansión acelerada: un resultado inesperado que implica revisar la comprensión de la gravedad formulada por Einstein en 1916, o bien la existencia de un nuevo tipo de fuerza en la naturaleza.

Efectos ambientales sobre las supernovas tipo Ia según el tipo de galaxia

Al comparar las luminosidades de las supernovas de Calán/Tololo con las propiedades de sus galaxias anfitrionas, en 1993 descubrí que las supernovas más luminosas ocurren en galaxias espirales. Esto implica que progenitores más jóvenes, o progenitores más pobres en metales, conducen a supernovas más brillantes.

Otros investigadores (por ejemplo, Garnavich) han mostrado que el rol de la metalicidad no es la fuente principal de esa dispersión, lo que sugiere que son los progenitores más jóvenes los que producen las supernovas tipo Ia más luminosas.

Las supernovas tipo II como patrones lumínicos estandarizables

Hacia el final de mi tesis doctoral, en 2001, descubrí una correlación entre la luminosidad de las supernovas tipo II de meseta ("plateau") y su velocidad de expansión, lo que estableció un nuevo método para determinar distancias extragalácticas precisas. Esta técnica permitirá obtener una medición independiente de la aceleración del Universo.

Otros investigadores (Nugent, Olivares, Poznanski) han confirmado este hallazgo a partir de conjuntos de datos independientes.

Primera detección de hidrógeno en una supernova tipo Ia

En 2002 obtuve el espectro de una supernova tipo Ia. El objeto, SN 2002cx, resultó notable por la presencia de hidrógeno en su espectro: la primera detección, largamente esperada, de hidrógeno en torno a una supernova de este tipo.

Las observaciones sugieren la existencia de gas circunestelar de alta densidad alrededor de la supernova, posiblemente originado por una estrella donante que experimentó una alta tasa de pérdida de masa (por ejemplo, una estrella de tipo AGB).

Por último, pero no menos importante: estrellas estándar espectrofotométricas

Entre 1989 y 1992 obtuve espectrofotometría CCD de múltiples épocas para más de 20 estrellas, lo que constituyó el conjunto más preciso y exacto de estrellas estándar para mediciones de flujo en el hemisferio sur. Ese conjunto de estrellas sigue siendo hoy una referencia fundamental para los observadores.

Junto a Stritzinger y Suntzeff, di continuidad a este trabajo y ampliamos la grilla a un nuevo conjunto de más de 100 estrellas.

The Absolute Luminosities of Type Ia Supernovae

Pskovski and Phillips had previously proposed that the luminosities of Type Ia supernovae were correlated with their post maximum decline rates. Thanks to the high quality data of the survey that I carried out between 1990-1993 (the Calan/Tololo project) I confirmed these results and provided the most precise tool to measure extragalactic distances. This method was later on adopted by Brian Schmidt and Saul Perlmutter to determine distances to very distant supernovae. Combining the distances to the distant and nearby supernovae discovered in the course of the Calan/Tololo survey, Schmidt and Perlmutter demonstrated in 1998 that the Universe is undergoing an accelerated expansion, an unexpected result which implies that we need to review the understanding of gravity formulated by Einstein in 1916 or that there is a new type of force in Nature.

Environmental Effects on Type Ia Supernovae on Galaxy Type

By comparing the luminosities of the Calan/Tololo supernovae to the properties of their host galaxies, in 1993 I discovered that the most luminous supernovae occur in spiral galaxies. This implies that either young progenitors or metal-poorer progenitors lead to brighter supernovae. Other people (eg. Garnavich) have shown that the role of metallicity is not the primary source of scatter, implying that younger progenitors lead to more luminous Type Ia supernovae.

Type II Supernovae as Standardized Candles

Toward the end of my PhD thesis in 2001, I discovered a correlation between the luminosities of Type II plateau supernovae and their expansion velocities, which established a new method to determine precise extragalactic distances. This technique will allow us to obtain an independent measurement of the acceleration of the Universe. Other people (Nugent, Olivares, Poznanski) have confirmed this finding from independent data sets.

First detection of Hydrogen in a Type Ia Supernova

In 2002 I took a spectrum of a Type Ia supernova. The object, SN 2002cx, was remarkable due to the presence of Hydrogen in the spectrum. This was the first long-awaited detection of hydrogen around a Type Ia supernova. The observations imply high density circumstellar gas around the supernova, possibly arising from a donor having undergone a high mass loss rate (eg. AGB star).

Last but not least: Spectrophotometric Standards

Between 1989-1992 I obtained CCD multiple-epoch spectrophotometry for 20+ stars which provided the most accurate and precise set of standard stars for flux measurements in the southern hemisphere. This set of stars still constitutes a fundamental reference for observers. With Stritzinger and Suntzeff we followed up on this work and extended the grid to a new set of 100+ stars.