¿Cómo nacen los mundos? Investigadora UM lidera trabajo que busca descifrar el misterio de la migración planetaria

La Dra. Ximena Ramos, del Centro Multidisciplinario de Física, propone un innovador modelo matemático que simplifica procesos físicos de millones de años, marcando un paso clave hacia una teoría completa sobre el origen de la diversidad planetaria en el universo.

Desde enero de 2024, la Dra. Ximena Ramos forma parte del Centro Multidisciplinario de Física (CMF) de la Universidad Mayor. Con una sólida trayectoria y un doctorado en Astronomía por la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, la investigadora lidera actualmente el desarrollo de una herramienta denominada Marco Comóvil.

Este avance permite profundizar en el estudio de la migración planetaria, el proceso fundamental por el cual los planetas se desplazan y moldean su entorno dentro de los densos discos de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes.

La investigación, titulada “Un marco en movimiento para la migración de planetas”, fue desarrollada en colaboración con el astrofísico Dr. Pablo Benítez y propone un innovador modelo matemático que permite reconstruir con precisión cómo nacen y evolucionan los diversos sistemas planetarios que se conocen fuera de nuestro Sistema Solar.

Según explica la académica, el desafío de estos modelos es enorme debido a las escalas temporales y técnicas involucradas. “El Sistema Solar tiene 4.500 millones de años. Los sistemas que estamos estudiando tienen menos años de vida y simular esto para entender de dónde provienen y cómo se forman es muy complejo, no solo en la física, sino a nivel computacional”, dice.

Para facilitar la comprensión de este complejo proceso, la investigadora utiliza una analogía: es como si un planeta fuera una persona que avanza llevando una cámara en su cabeza. Mientras que los métodos tradicionales observan el movimiento desde un punto fijo, su método consiste en esta "cámara móvil", permitiendo observar con nitidez cómo se mueven las partículas que rodean al planeta durante todo su trayecto, aunque el planeta se mueva. "Nuestra cámara sigue al planeta durante su viaje mientras se forma", explica.

Esta búsqueda de eficiencia ha sido el motor del proyecto, pues como señala la Dra. Ramos, “hace varios años que estamos en la búsqueda de cómo poder simular estos sistemas planetarios a niveles computacionales que sean viables con diferentes métodos en esta simulación, y así nace básicamente la idea de este Marco Comóvil”.

Entre las virtudes de esta metodología, que fue publicada en The Astrophysical Journal, destaca un incremento drástico en la velocidad de las simulaciones numéricas, que pueden llegar a ser unas diez veces más rápidas que simulaciones convencionales para planetas que experimentan migraciones significativas. Esto permite que lo que antes tomaba semanas de cálculos, ahora pueda resolverse en cuestión de días.

Este avance no solo optimiza recursos, sino que permite la realización de estudios que antes eran prohibitivos. “Este trabajo nos permite realizar simulaciones de sistemas planetarios en escalas espaciales y temporales muy grandes. Es un paso crucial para crear una teoría completa que explique el origen de la inmensa diversidad de sistemas planetarios descubiertos en nuestra galaxia”, dice la académica.

Con este desarrollo, la Universidad Mayor se posiciona en la vanguardia de la astronomía computacional, aportando herramientas clave para entender la arquitectura del universo.