André Oliva Mercado era el niño que pasaba metido entre enciclopedias, consumido en ellas para entender el por qué de todo lo que lo rodeaba. Hoy, a sus 32 años, este costarricense nacido en El Salvador es doctor en Astrofísica, y su trabajo de graduación consistió en adentrarse a ver la formación de estrellas masivas, esas que veía en el cielo cuando era niño y se preguntaba por ellas.
“De niño ves por primera vez el tamaño relativo de las cosas y cuán pequeño sos como humano y nuestros problemas y cuán grande y maravilloso es todo lo que está afuera es una perspectiva que me motivó a esto”, comentó en entrevista con La Nación.
Uno de sus más recientes logros está relacionado con el trabajo que hizo para su doctorado en la Universidad de Tübingen, en Alemania. La trascendencia de las investigación que realizó con otros cuatro científicos de diferentes países es tan grande que fue la portada de la revista científica Nature Astronomy.
Su parte en el proyecto, con la colaboración del científico alemán Rolf Kuiper, fue el modelado computacional de parte del proceso de formación de estas estrellas. Este modelado, llamado simulaciones, luego se comparó con las observaciones de tres investigadores de Italia y Alemania.
“Mi involucramiento al principio fue circunstancial”, recordó.
“A los científicos que hicieron la observación les interesaba buscar algún tipo de ilustración del proceso observado”, agregó.
Entonces, combinó su conocimiento en Astrofísica con su afición por el diseño gráfico de ilustraciones científicas. Hizo una ilustración basada en una de sus simulaciones de cómo sería ese proceso astronómico.
“Es comunicar las ideas que pueden ser muy pesadas, para hacerlo llegar a la gente. Cada vez que tengo chance, me gusta usar el diseño gráfico”, puntualizó.
Cuando uno de los revisores que evaluaron el artículo científico vio la ilustración dijo que quería saber más sobre las simulaciones.
“Ahí me encargaron hacer un apéndice con la comparación entre la simulación y las observaciones y esa fue la parte que escribí en el artículo”, comentó.
“Es comparar un instante de tiempo de una estrella masiva en formación”, dijo después.
El apéndice no fue su único logro: la ilustración que hizo valió la imagen de portada de Nature Astronomy.
¿En qué consiste su investigación?
Para entender el trabajo que llevó a Oliva y al equipo con el que trabajó a la portada de Nature Astronomy, primero es importante saber qué son las estrellas masivas y por qué se forman.
Según explicó, una estrella masiva es toda estrella que al final de su vida puede formar un agujero negro o una estrella de neutrones. Son estrellas que tienen masas mayores a ocho veces la masa del Sol. Se forman a partir de nubes de moléculas que están en colapso gravitacional.
Cuando las estrellas masivas se forman están rodeadas por estructuras llamadas discos de acreción. Estos discos transportan materia desde escalas más grandes a más pequeñas y orbitan alrededor de la estrella en formación. Al mismo tiempo se lanzan “chorros” o jets. Estos son importantes porque frenan un poco la órbita de la materia alrededor del disco y la materia “cae” y es “absorbida” por la estrella en formación.
El estudio consiste en la primera observación directa del proceso de formación de esos jets, que lograron “pescarse” “muy, muy cerca” de la estrella en formación.
“Los jets nunca se ha entendido completamente cómo son lanzados y propagados al espacio. Los modelos teóricos apuntaban a que son lanzados por un fenómeno de combinación de la rotación del disco de acreción con campos magnéticos. Y, por primera vez, entedemos que la explicación más probable es que sean lanzados exactamente por campos magnéticos”, explicó.
El equipo que hizo las observaciones tomó imágenes de 26 radiotelescopios distribuidos en Europa, Asia y Estados Unidos que apuntaron durante 24 horas hacia esta estrella masiva en formación.
Las simulaciones de Oliva en este proceso de formación de los jets son parte de un catálogo que hizo para su doctorado. Son un total de 30 simulaciones. Allí se incluyen los efectos de la gravedad, del campo magnético y de la transferencia de energía que rodea la estrella en formación.
Dentro de su catálogo encontró una simulación que se parecía a lo visto por lo que el otro equipo ya había observado.
“Por dicha fue la simulación que más coincidía con lo visto en las observaciones”, recalcó.
Con esta comparación de observaciones y simulaciones se logró encajar la estructura, tanto a gran escala como a pequeña escala del jet. Este artículo en particular es sobre la pequeña escala.
El trabajo en equipo no fue tan cercano como pudiera imaginarse, fue más de unir conocimientos individuales. “Los autores nos reunimos una única vez por zoom”, aclaró Oliva.
¿Qué nos aporta estudiar estrellas masivas?
Oliva no vaciló al responder. Dubrayó que las estrellas masivas son de importancia capital para nosotros porque ahí se producen todos los elementos más pesados que el hierro.
“Todo el oro, los elementos radiactivos, todo, todo en algún momento fue originado en el centro del núcleo de una estrella masiva”, puntualizó.
“Sé que la frase está trillada, al fin y al cabo, somos polvo de estrellas, en particular de estrellas masivas”, añadió.
Su tutor de doctorado, que se dedica a estudiar la formación de estrellas masivas desde diferentes ámbitos, en un inicio pensó que los estudios de Oliva serían más teóricos y no tendrían tanta aplicación en observaciones.
“Había tal vez otros proyectos que tenían más aplicación para la parte observacional. Mi tutor me dijo; ‘Yo no creo que vaya a haber una comparación tan directa entre la simulación y las observaciones’. Y de repente sale esto”, rememoró.
¿Qué sigue en su trabajo?
El catálogo con las 30 simulaciones que el astrofísico tico hizo para su doctorado está en consideración para publicación en revistas científicas.
Pero allí no acaba todo. Lo que sigue, según sus palabras, es añadir “todavía más efectos realistas” y tratar de entender qué ocurre más allá en el tiempo. El proceso está distribuido en varias escalas de tiempo. En este trabajo solo se ha visto el primer el principio de la formación de estrellas, sigue ver qué sucede más allá.
Sin embargo, lo logrado hasta el momento es muy grande, ya que estos momentos iniciales de formación son los más raros. El científico indicó que las estrellas masivas son las más raras de observar en cuanto a formación estelar, no se forman tantos en el universo presente, sino en el universo temprano.
Los estudios siguen, pero cambió de casa. Desde hace un mes dejó Tübingen no muy lejos, a Heidelberg, como parte de su posdoctorado.
De cerca: ¿quién es André Oliva y cómo llegó a la Astrofísica?
André Oliva Mercado llegó a Costa Rica a sus 16 años, cuando a su padre le ofrecieron un trabajo en nuestro país. La familia se enamoró de Costa Rica y “ya todos somos ticos”, dijo.
Los Oliva Mercado se afincaron en Sabanilla de Montes de Oca. El hijo hizo su último año de colegio en el Sagrado Corazón y, de allí buscó entre sus múltiples intereses de Ciencia, Astronomía, Matemáticas y Computación algo que pudiera encajarle como meta profesional.
“La Astrofísica era como la intersección de todas estas áreas. Ya una vez en la universidad uno empieza poco a poco a madurar la idea”, afirmó.
Fue así como llegó a la Universidad de Costa Rica (UCR), donde, al graduarse, fue profesor e investigador.
Para el doctorado quiso investigar una rama llamada Astrofísica de Plasmas. Su tutor de doctorado en Alemania aplica esta rama en la formación de estrellas masivas.
“Es ver cómo llegamos a tener lo que tenemos y observar cosas que no son fenómenos de escala humana ni de tiempo humano. Y la Astrofísica está al límite de lo la Física que conocemos, es conocer el universo como todo”, subrayó.
Su vida no solo es la Astrofísica. A sus 19 años, entró junto con sus padres al Coro Sinfónico Nacional, donde estuvo ocho años y medio tuvo la oportunidad de cantar en cuatro óperas como parte de la cuerda de tenores. Al llegar a Alemania, antes de la pandemia, también buscó un lugar para cantar.
“Canté con un coro una única vez. Aquí es más complicado, porque yo no leo música a primera vista, y los alemanes solo tienen dos ensayos antes de la presentación. Yo pedí partituras y practiqué con el piano. Al final salió muy bien”, narró.
La pandemia llegó y dejó el cantó se complicó, pero encontró otro amor en el vino.
“Ayudé a cuidar viñedos. He aprendido un montón del vino, de su elaboración. Eso para mí era exótico, no lo vemos en Centroamérica. Ya he probado vino un par de veces vino que ayudé a cosechar”, dijo entre risas.
Su regreso a Costa Rica está para luego de su posdoctorado. Sabe que aquí le espera su familia, su pasión por la investigación y la docencia en la UCR y un espacio para volver a cantar.