Como “científico teórico”, Yakiv Pavlenko desarrolla modelos con los que interpreta y explica cualitativa y cuantitativamente los fenómenos observados. Graduado en Física por la Universidad de Kiev (Ucrania) en 1976 y doctor en Astrofísica por el Institute of Astrophysics and Atmospheric Physics de Estonia en 1982, Pavlenko dedica la mayor parte de su tiempo al modelado teórico e interpretación de espectros estelares, siendo un experto en transporte radiativo y la física de la formación de líneas atómicas y moleculares en las atmósferas estelares. Desde 1989 viene colaborando con el grupo de investigación en Exoplanetas y Astrobiología del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y, recientemente, ha formado parte del Programa de Visitantes de la Fundación Juan Serra, iniciativa de este centro que trata de incrementar la colaboración entre su personal e investigadores de prestigio de otras instituciones científicas punteras.

Por Marián Moreno Otero

“La Astrofísica Molecular describe el conjunto de herramientas y procedimientos utilizados para determinar las propiedades espectroscópicas de las moléculas”.

 “Hay que tener en cuenta las opacidades moleculares para obtener resultados fiables en el análisis de espectros de estrellas de tipo tardío, enanas marrones y exoplanetas“.

“El estudio de líneas moleculares de muy alta calidad requiere del desarrollo de grandes proyectos internacionales destinados a calcular datos moleculares perfectos, como HITRAN y EXOMOL”

Pregunta: En 2013, usted estuvo en el IAC colaborando con el grupo de investigación en Exoplanetas y Astrobiología. Durante su estancia, trabajó en modelos espectrales de estrellas enanas jóvenes en cúmulos abiertos. Actualmente, continúa desarrollando en este centro su investigación en Sistemas Planetarios y Sistema Solar. ¿Qué piensa del entorno de investigación que ofrece el IAC?

Respuesta: Colaboro con el grupo de investigación del IAC desde 1989 y he visitado este centro en muchas ocasiones. Puedo comparar la capacidad y calidad científica del grupo del IAC con otros investigadores en el mundo. Y debo decir que el IAC trabaja en las fronteras de la ciencia moderna, lo que significa que el ambiente de investigación que ofrece esta Institución está a un alto nivel.

P: Dedica sus investigaciones, entre otros aspectos, a estudiar y analizar espectroscópicamente las enanas marrones, enanas ultrafrías y estrellas evolucionadas. ¿Qué modelos utiliza para ello? ¿Cuáles son las diferencias más significativas que se han determinado en estas estrellas una vez analizados sus espectros?

R: Prefiero utilizar espectros de modelos calculados con mis propios programas y que siguen un enfoque de modelo clásico. De esta manera puedo controlar todos los pasos del proceso de la simulación: datos de entrada, opacidades, equilibrio químico, abundancias, etc. Sin embargo, para el cálculo de los espectros sintéticos y las distribuciones de energía espectral, utilizo el modelo de atmósferas desarrollado por los autores del grupo de investigación NEXTGEN, en Phoenix (EEUUU). En general, se ha de analizar la dispersión natural de abundancias y otras propiedades físicas que se dan entre las diferentes poblaciones de galaxias cuando se estudian sus espectros. Por ejemplo, si miramos el halo de las enanas, observamos que aumentan la abundancia de elementos alfa. En algunos casos, solo las abundancias pueden proporcionar una pista adecuada para determinar el estado de observación del objeto que estudiamos. La prueba del litio, por ejemplo, la utilizamos para identificar la población de enanas marrones; la prueba del deuterio se utiliza para evaluar la población de exoplanetas.

P: Durante su anterior estancia en el IAC, sus colegas del grupo de Exoplanetas y Astrobiología observaron los espectros de 20 nuevos planetas aislados, enanas ultrafrías, en el grupo sigma Orionis. ¿Cuál fue su papel en dicha colaboración?

Mis colegas de Chile, el Centro de Astrobiología (CAB) y del grupo de Exoplanetas y Astrobiología del IAC, entre ellos Víctor J. S. Béjar, se dedicaron a analizar los espectros de esos objetos observados con el instrumento OSIRIS, instalado en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), y con el Telescopio Isaac Newton (INT), ambos ubicados en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en Garafía (La Palma). Sus espectros, clasificados de tipo L (temperaturas efectivas entre 2.000 K y 1.800 K), mostraban características similares a las esperadas en los Júpiter calientes y exoplanetas jóvenes.

Ahora, el objetivo principal de mis investigaciones consiste en interpretar y explicar cualitativa y cuantitativamente esos fenómenos observados y, próximamente, trabajaré en la interpretación teórica de esos objetos.

P: En su opinión, ¿qué ventajas ofrece el instrumento OSIRIS, instalado en el GTC, para el estudio de exoplanetas? ¿Este instrumento ayudará a los científicos a encontrar posibles huellas biológicas en los planetas extrasolares detectados?

Utilizamos OSIRIS para obtener datos espectrales y analizar objetos tan interesantes como el sistema binario VHS J125601.92-125723.9, y también para estudiar la distribución espectral de objetos muy débiles. Considero que es un instrumento de gran importancia para la investigación astronómica y es muy útil para analizar estrellas que tienen compañeros de baja masa. Estos estudios son fundamentales para los estudios de exoplanetas, que son muy débiles y no pueden ser observados directamente.

P: ¿Qué es la Astrofísica Molecular? ¿Qué tipo de observación astronómica e instrumentación requiere este campo de la Astrofísica?

Utilizo la expresión de Astrofísica Molecular para describir al conjunto de herramientas y procedimientos que utilizamos para determinar las propiedades espectroscópicas de las moléculas. En la mayoría de los casos, los espectros de estrellas de tipo tardío, las enanas marrones y los exoplanetas están completamente gobernados por la absorción molecular, de manera que no podemos obtener resultados fiables sin tener en cuenta las opacidades moleculares. Por otra parte, la realización de las pruebas de litio y deuterio, que se desarrollaron en el IAC requiere del estudio de líneas moleculares de muy alta calidad. Esto conlleva el desarrollo de grandes proyectos internacionales destinados a calcular datos moleculares perfectos, como HITRAN y EXOMOL.