07 de julio

La interacción entre las placas de Cocos, Caribe y Norte América en América Central produce deformaciones complejas que son acomodadas principalmente por el sistema de fallas sub-paralelas sinistrales de Motagua y Polochic, una serie de grabens con orientación aproximada norte-sur al sur de la falla del Motagua, la zona de subducción mesoamericana y fallas dextrales a lo largo del arco volcánico mesoamericano. A estas fallas se asocian sismos grandes como el terremoto destructivo de que ocurrió en la falla del Motagua en 1976 (Mw 7.5) y el terremoto de Champerico en la zona de subducción en 2012 (Mw 7.5). A partir de 1976, se han propuesto distintos modelos para describir el marco tectónico de la región. Con el tiempo, la incorporación de datos de geodesia satelital ha contribuido a confirmar o modificar distintos elementos de dichos modelos. La adquisición de mediciones de posiciones de marcas GPS a partir de finales de los noventa y el subsecuente incremento en la densidad espacial y temporal de estos puntos de medición ha permitido cuantificar la tasas de desplazamiento reciente entre algunas de estas fallas, así como las tasas de acumulación de déficit de desplazamiento en las mismas, que constituyen un indicador de la energía disponible para producir terremotos. Voy a presentar la última versión del modelo cinemático de la tectónica reciente de Centro América norte basado en GPS, sus alcances, su relación con los modelos anteriores y sus limitaciones. Además, voy a utilizar dicho modelo como base de comparación con resultados preliminares obtenidos a partir de otro tipo de datos geodésicos: la interferometría de radar de apertura sintética InSAR.

En este trabajo se examinan los tiempos de arribo de las ondas P de sismos ocurridos en la zona de subducción de las costas de Guatemala y regiones aledañas para evaluar la factibilidad de un Sistema de Alerta Temprana Sísmico. Se utilizaron registros de más de dos años de la red acelerográfica del Servicio Sismológico de Guatemala. Esta red, compuesta por más de 20 estaciones en los distintos departamentos y 35 estaciones en el arreglo metropolitano, permite evaluar a profundidad la posibilidad de implementar dicho sistema para disminuir las vulnerabilidades del país ante la amenaza de los terremotos. Se evaluaron 130 eventos con magnitudes (Ml) > 4 y se obtuvo el tiempo de alerta promedio por región que se tendría para la ciudad de Guatemala. Se concluyó que sí se puede implementar un sistema así en el área evaluada con un tiempo de alerta promedio de 20+-9 s, que puede aumentarse densificando la red en la costa y/o implementando mejores tecnologías.

The mixed layer is the region in the surface of the ocean that is in direct contact with the atmosphere. Because of this, it plays a role as intermediary in the exchange of momentum, heat, gases and fresh water between the atmosphere and the deep ocean. Therefore, it is important from both climatic and biological points of view. It is formed by turbulent mixing of the surface layer of the ocean, driven by heat loss, wind stress and the local circulation. The mixed layer depth (MLD) is an ocean feature with large spatial and temporal variability. Therefore, a qualitative description of the spatio-temporal variability of the mixed layer depth is done. This is achieved using the new dataset ARMOR 3D, a high spatial (0.25°) and temporal (weekly) database of MLD. We analyzed the period from 2005 to 2018. This study is focused on the seasonal cycle variability, regarding three regions of the North Atlantic Ocean. These regions are: the Gulf Stream, Labrador and Irminger Seas; and North East Atlantic. Each one of these regions has a different surface circulation, net heat flux and mixed layer dynamics.This talk will cover the individual features in each one of the regions, and will discuss some of the physical mechanisms involved in the MLD spatial and temporal variability, and their impact in the local and global climate.

Muchas ciudades alrededor del mundo dependen cada vez más del agua subterránea que se encuentra debajo de áreas urbanas. En dichas áreas, el uso de métodos hidrogeofísicos permite un mejor manejo y monitoreo de los recursos hídricos que son vulnerables a la contaminación debido a posibles actividades industriales, comerciales, etc. Especialmente el método geoeléctrico de la polarización inducida espectral (o SIP por sus siglas en inglés) ha surgido cómo una herramienta prometedora en este contexto. Esta expectativa se debe a la sensitividad singular de las mediciones de SIP a las propiedades texturales del subsuelo (por ejemplo el tamaño de grano), las cuales también determinan la conductividad hidráulica. Así mismo se ha notado, que en zonas contaminadas las mediciones de SIP son sensibles a variaciones en la composición química del agua subterránea, permitiendo el mapeo de una multitud de contaminantes comunes, como son los metales pesados y los hidrocarburos. Basándonos en ejemplos de sitios urbanos en diferentes países, vamos a ilustrar el enorme potencial del método de SIP y dar una idea de los procesos físicos, los cuales vinculan las respuestas eléctricas macroscópicas (medidas en el campo) con las propiedades microscopicas de los materiales del subsuelo. Esta discusión finalmente llevará a la conclusión que el conocimiento fundamental de dichos vínculos es clave para desarollar el potencial completo de éste método que puede resultar vital para el manejo sustentable del agua subterráneo en las ciudades del futuro.

Una mejora significativa en los recursos y técnicas para el monitoreo sísmico en los últimos tres años, junto con el intercambio de datos con agencias sismológicas de la región, han evidenciado importantes avances en la caracterización de las distintas zonas sismogénicas en el país. La mejor cobertura instrumental ha permitido la estimación de alrededor de cincuenta nuevos mecanimos focales para fallas corticales activas dentro del territorio nacional, utilizando el método de la polaridad de los primeros arribos de las ondas sísmicas; permitiendo asociar con mayor certeza las fuentes generadoras de los mismos, describiendo consistentemente algunas fuentes estudiadas a detalle en estudios anteriores y sugiriendo la necesiad de mejorar la cobertura instrumental de algunas regiones poco estudiadas, pero que muestran actividad sísmica importante. La historia sísmica del país evidencia que los fallamientos corticales someros representan un peligro latente para las poblaciones, por lo que su estudio, con el mejor detalle posible, podrá ser muy importante para la gestión integral del riesgo sísmico.

En este trabajo de graduación se han investigado a las redes neuronales desde una perspectiva teórica y se ha hecho un trabajo de desarrollo de una red neuronal para análisis de señales naturales, los sismogramas. En la primera parte se ha realizado una investigación sobre el enfoque de la mecánica estadística en las redes neuronales, todo comienza con el desarrollo de modelos de sistemas ferromagnéticos siendo el modelo de Ising uno de los arquetipos utilizados en teorías mas complejas. Se presentan brevemente desarrollos importantes en la teoría del vidrio de spin como lo es el modelo de Sherrington-Kirkpatrik y el método de replicas, la solución de Parisi y por ultimo se presenta al modelo de redes neuronales de Hopfield , un esquema que ha tenido éxito en modelar aspectos cognitivos como la memoria asociativa. En la segunda parte se presenta el desarrollo de una red neuronal para análisis de sismogramas para detección de fases sísmicas. La detección de fases sísmicas es un proceso necesario para determinar localizaciones de eventos sísmicos. Aunque existen varios métodos clásicos de detección automática aun no se llega a la precisión que tiene un analista experimentado. Recientemente se ha investigado el uso del aprendizaje automático en análisis sísmico, esto se ha hecho por el éxito que han tenido las redes neuronales en problemas prácticos tan diversos como el reconocimiento del lenguaje natural, visión computarizada, sistemas de recomendación por mencionar algunos, y el éxito que se ha tenido en áreas de investigación como el uso de la inteligencia artificial en la astrofísica , óptica, física medica, física de partículas e incluso matemática aplicada. Todo esto aunado al desarrollo tecnológico en hardware y software ha facilitado de gran manera la investigación de las redes neuronales. Con esta motivación se implementó una red neuronal profunda con capas de convolución que es capaz de reconocer correctamente fases sísmicas en un sismograma. Se utilizaron varias arquitecturas de red neuronal, siendo la mas exitosa una en la que se devuelve una distribución de probabilidad que sirve para identificar donde es mas probable tener un arribo de fase sísmica. Se utilizaron datos de sismogramas identificados por analistas del departamento de Geofísica del Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología(INSIVUMEH), para entrenar a la red neuronal se utilizaron datos de los años 2019 y 2020, y para probar las predicciones de la red se utilizaron datos de los meses de enero y febrero del 2021.

Mientras las estrellas tienen un espectro "continuo" (con un bello arcoiris al pasar su luz a travez de un prisma) con bandas negras ("lineas de absorcion") correspondientes a transiciones entre niveles ligados de distintos atomos/iones, las "nebulosas" (regiones emisoras del medio interestelar) tienen un espectro con llamativas "lineas de emision". Por la decada de 1950, Guillermo Haro y George Herbig descubrieron un conjunto de "mini-nebulosas" (apenas resueltas en sus imagenes) con un espectro de lineas de emision algo peculiar.

Estas nebulosas han sido llamados los "objetos Herbig-Haro". Inicialmente se penso que eran estrellas en proceso de formacion, pero mas tarde se vio que correspondian a material eyectado por estrellas jovenes. Estas estrellas tienen un disco de acrecion (del cual se vienen formando la estrella y su eventual sistema planetario) y un fuerte viento (proveniente de la estrella y/o el disco) colimado a lo largo del eje de rotacion del sistema. Estos chorros de gas interactuan con el medio interestelar circundante produiendo los objetos Herbig-Haro (HH).

Hare un resumen de las multiples observaciones de los objetos HH y los modelos que se han desarrollado para interpretarlas. En particular, presentare los ultimos modelos de "chorros subitos" (que se encienden y apagan en un tiempo corto comparado con su tiempo evolutivo) y su aplicacion a algunos flujos eyectados por estrellas jovenes. Este "modelo chapin" fue desarrollado durante mi estancia en Guatemala el año pasado.

En esta charla pretendo dar a conocer la investigación de vanguardia en el área de la astronomía, que se lleva a cabo en el continente Antártico. La charla pretende dar un vistazo a los avances en la detección de astropartículas, el desarrollo de nuevos telescopios ópticos y de otras frecuencias, en lugares remotos dentro del continente y la recuperación de muestras de meteoritos que provienen de los confines del Sistema Solar. Mostraré algunos de los descubrimientos más increíbles en el área de la astronomía que han tenido lugar en dicho continente y cómo lo que se hace en un sitio tan remoto, tiene influencia en los avances de la astrofísica mundial.

Los Destellos de Rayos Gamma (GRB) son violentas explosiones estelares, en su mayoría ocurren en galaxias distantes y están asociados a áreas de formación estelar. El modelado de la curva de luz en radio nos ayuda a obtener información sobre el medio circumestelar del GRB y de la evolución del sistema. El análisis de las curvas de luz de ciertos GRBs han mostrado que estos surgen como resultado de la explosión de estrellas masivas, también llamadas supernovas de colapso gravitatorio. En este trabajo se presenta el análisis de datos obtenidos con el Very Large Array del GRB 120422A. Se usó un modelo que considera la autoabsorción sincrotrón de la emisión en radio para obtener características del medio y de la posible evolución del objeto. Con esto se mostró que este GRB se genera gracias a un evento tipo supernova.

Las LIRG’s (Luminous Infrared Galaxies) poseen uno de los ambientes más extremos en el universo, se deben principalmente a galaxias que estan interactuando o colisionando. Estas galaxias concentran grandes cantidades de gas en su kiloparsec central originando altas tazas de formación estelar, y/o acrección de gas en un núcleo galáctico activo (AGN), además están rodeadas por grandes cantidades de polvo. Aunque son ideales para estudiar formación estelar, la cantidad de polvo que presentan hacen difícil la observación del núcleo en múltiples longitudes de onda, excepto en longitudes de radio/mm. En el presente trabajo presentamos el análisis preliminar de la distribución de energía espectral (SED) de la galaxia IIIZw035. Esta galaxia es cercana (z=0.0278) y muy luminosa en el infrarojo (10^11.62 veces la luminosidad del Sol), además es posible observarla mediante los observatorios VLA y ALMA, lo que permite utilizar datos a las distintas longitudes de onda de ambos. Para determinar el origen de emisión en la galaxia se contruye la SED desde longitudes de onda de los centímetros hasta los milímetros, y esto permite distinguir entre emisión free-free, síncrotron y polvo termal. Para construir la SED se recupera la emisión del contínuo a distintas longitudes de onda, esto se hace creando imágenes de los datos del observatorio con el software CASA. Además, se utilizarán datos recuperados de literatura.

Continous Wavelt Transforms (CWT) es un método relativamente nuevo para la determinación de periodicidad en señales. Se propone un análisis CWT utilizando como base la función madre de Morlet en el dominio de la frecuencia sobre las curvas de luz de algunos blazares para determinar si estos son periódicos. La periodicidad en estas curvas puede dar indicios de que estos blazares están constituidos por sistemas de agujeros negros binarios.

En esta plática, se pretende mostrar los cálculos realizados para determinar parámetros de un sistema de agujeros negros binario (como el periodo de movimiento, la masa y la distancia de separación entre los agujeros), considerando correcciones relativistas qué involucren el momento angular del sistema. También se discutirán brevemente las perspectivas futuras que se tienen con base en los resultados que se van obteniendo.

Los blazares son un tipo de núcleo galáctico activo, los cuales son galaxias cuyo centro es muy brillante en comparación al resto de la misma. Estos emiten en un amplio rango de frecuencias y presentan episodios de alta actividad denominados llamaradas. Dichas llamaradas tienen diferentes duraciones e intensidades. En este trabajo presentamos la caracterización temporal y espectral de las llamaradas para una muestra constituida por blazares con alto flujo reportados en el tercer catálogo de Fermi, utilizando la definición de llamarada presentada por Nalewajko, K. 2013, que consiste en un periodo continuo de tiempo, asociado con un flujo pico, durante el cual el flujo excede la mitad del valor del flujo pico. Se utilizaron datos de la misión Fermi-LAT en un rango de energía de 100 MeV-300 GeV. A cada llamarada se les realizó un ajuste al flujo para encontrar los parámetros que caracterizan el comportamiento temporal. Además se obtuvieron los índices espectrales para las llamaradas de esta muestra de blazares. Finalmente, presentamos la relación entre el comportamiento temporal y espectral en las llamaradas.

Astrofísicos en Acción es un proyecto de divulgación de la astronomía fundado por astrónomos profesionales graduados de la Universidad Nacional Autónoma de México. Nuestro objetivo es comunicar la astronomía al público hispanoablante de una manera amena y entretenida por medio de talleres, conferencias y observaciones astronómicas, encontrando un equilibrio entre actividades presenciales y remotas en redes sociales. En esta ponencia hablaré sobre las estrategias que hemos implementado para llegar a la mayor cantidad de gente posible (actualmente contamos con más de 220 mil seguidores entre todas nuestras redes sociales), fomentando la interacción con el mismo, así como las adaptaciones que realizamos en función de cada público. También hablaré acerca de nuestro trabajo interdisciplinario hecho en colaboración con artistas, ingenieros y expertos de otras ramas de la ciencia.

Panelistas: José Espíritu (Astrofísicos en acción), David Morales (Divulga), Melissa Solares, Alex Rojas (Break de Ciencia)

Moderadores: Gabriela Larios y Robin Mata