“Nos complace anunciar los ganadores de los premios a las mejores contribuciones originales de investigación a las colecciones de artículos de Mecánica Celeste y Astronomía Dinámica de las reuniones del octavo Encuentro Internacional sobre Mecánica Celeste y el vigésimo Coloquio Brasileño de Dinámica Orbital” dice el comunicado que firma Alessandra Celletti, editora en jefe de la publicación Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy en el sitio de la revista.

Tras agregar “¡Felicitaciones a todos los ganadores! La ceremonia de entrega de premios tendrá lugar el 12 de setiembre de 2023 en Roma, Italia” se informa que la publicación premió artículos de investigación en tres áreas que corresponden a sus distintas colecciones.

Dentro de la colección “Métodos computacionales innovadores en Astronomía Dinámica”, los artículos ganadores fueron Optimización de modelos de redes neuronales artificiales aplicados a la identificación de imágenes de argumentos resonantes de asteroides, liderado por Valerio Carruba, de la Universidad Estatal de Sao Pablo (UNESP), y publicado en diciembre de 2022, e Indicadores dinámicos estocásticos polinómicos, liderado por Massimiliano Vasile, de la Universidad de Strathclyde de Escocia, Reino Unido, que salió a la luz en enero de 2023.

Dentro de la colección “Métodos variacionales y perturbativos en Mecánica Celeste”, el artículo premiado fue Prueba de existencia de toros invariantes de libración en un modelo promediado del sistema planetario HD60532, publicado en abril de 2023 con Veronica Danesi, de la Universidad de Roma, Italia, como primera autora.

Finalmente, en la colección “Teoría y aplicaciones de resonancias y configuraciones centrales”, que se dedica a las relaciones resonantes entre objetos celestes, según la propia publicación “una de las cuestiones más intrigantes de la Mecánica Celeste”. Aquí los artículos ganadores fueron también dos, Bifurcaciones y enumeración de configuraciones centrales de algunos problemas restringidos planares, de Jean Fernandes, de la Universidad Estatal de Feira de Santana (UEFS), Brasil, publicado en marzo de 2023 y el otro el que nos obliga a escribir estas líneas. Porque Mapeando la estructura de la resonancia de movimiento medio planetario 2:1: los sistemas TOI-216, K2-24 y HD27894 tiene como autores a Cristian Giuppone, de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, a Adrián Rodríguez, de la Universidad Federal de Río de Janeiro y a Viviam Alencastro y Fernando Roig, del Observatorio Nacional, los tres de Brasil, y a Tabaré Gallardo, de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República. Como si fuera poco, Gallardo no es el único científico celeste en el trabajo, sino que Adrián Rodríguez es un astrónomo compatriota que se licenció en la Facultad de Ciencias bajo la orientación de Tabaré Gallardo y que, tras realizar sus posgrados en Brasil, ya hace casi dos décadas que está radicado en el país norteño.

El trabajo en el que participaron nuestros astrónomos aborda las resonancias de movimiento medio en sistemas planetarios extrasolares, en particular las que están en la relación 2:1 señalada en el título y que implica que el tiempo que le lleva a uno orbitar alrededor de su estrella es el doble del que le lleva al otro. Allí, aplicaron una técnica de mapas dinámicos a tres sistemas planetarios, los mencionados TOI-216, que alberga un par de expoplanetas enormes y cálidos reportados por la misión TESS, K2-24, en el que dos planetas orbitan con una relación 2:1 entorno a una estrella enana amarilla, y HD27894, en el que dos planetas de los que giran entorno a su estrella enana anaranjada, orbitan también con esta resonancia tan particular. Luego utilizaron modelos semianalíticos que estuvieron “concordaron muy buen con las simulaciones numéricas, lo que ayudó a comprender las dinámicas subyacentes observadas en los mapas”. De esta manera, aportaron datos relevantes para calcular estas resonancias y cuánto se bifurcaban de las liberaciones simétricas hacia las asimétricas en relación a las excentricidades y los cocientes de masa de los planetas (es decir, la resultante de dividir las respectivas masas).

Tabaré Gallardo hace años que viene estudiando las resonancias. De hecho, en una nota que publicamos en 2018, mostrábamos que en 2006 desarrolló una forma de calcular las fuerzas de resonancia gravitacionales para casos en los que no se podía calcular con una aproximación analítica. Como veremos, Adrián Rodríguez tampoco era ajeno al tema.

Sorpresa merecida

“Enterarnos de que habíamos ganado este premio fue algo sorpresivo porque realmente fue un artículo que pasó por varias etapas” dice Adrián desde la oficina de Tabaré Gallardo en el Instituto de Física de la Facultad de Ciencias. Es que como dos planetas unidos por una elegante resonancia 2 a 1, Adrián y Tabaré también tienen una estrecha relación.

Pese a que hace 18 años que Adrián se marchó a Brasil, nunca ha dejado de estar en contacto con Facultad de Ciencias. “Vengo todos los años y de hecho en pandemia estuve acá los dos años como profesor visitante” dice. En este ir y venir, leudan las colaboraciones e intercambios. “Hacía tiempo que no publicábamos algo junto con Tabaré, así que esto como que nos impulsó para seguir colaborando en proyectos juntos” agrega Adrián.

El artículo que publicaron comenzó como consecuencia de la tesis de Maestría que Viviam Alencastro realizó en la Universidad Federal de Río de Janeiro y que tuvo como orientador a nuestro compatriota Adrián. “Después de que ella terminó su maestría decidimos publicar un artículo e invitamos a algunos colegas, entre ellos Tabaré. En este diálogo con otros colegas surgieron nuevas ideas que terminaron redondeando el artículo que finalmente se publicó” relata Adrián.

“El anuncio del premio nos dejó también sumamente contentos porque el comité que lo seleccionó estaba integrado por personas del área que tienen una trayectoria muy grande” confiesa Adrián, quien además no oculta su felicidad: “Yo nunca había ganado un premio por un artículo, entonces como que todo esto es muy nuevo para mí”.

Tabaré no se saca jamás el traje de serena humildad y del humor que lo caracteriza. “No tenía ni idea de que existía este premio. Ni menos que nos iban a premiar a nosotros, porque además yo estoy como quinto autor” dice entre risas.

“A mí me invitaron a participar del artículo porque en el trabajo se aplica el modelo que desarrollamos con Cristian Giuppone, que es el primer autor del artículo, y con Cristian Beaugé, que es otro astrónomo de Córdoba. Se trata de un modelo de resonancias planetarias que es muy apreciado porque es muy simple de usar y funciona bastante bien” agrega Tabaré. “En este trabajo mi colaboración pasa por interpretar lo que da ese modelo y encontrar también, porque me interesa, si hay fallas en él” dice, dejando claro que en ciencia los errores son parte de un círculo virtuoso. “Colaboré con esto y después me olvidé del asunto, seguí con mis cosas, y después me enteré de lo del premio, así que fue una gran sorpresa” dice con sinceridad.

Modelos que resuenan

Trabajar con modelos de resonancias era algo en lo que Tabaré venía trabando desde principios de los 2000. El primero que publicó en 2006, en el artículo Atlas of the mean motion resonances in the Solar System algo así como Atlas de las resonancias de movimiento medio en el Sistema Solar, como dijimos, permitía calcular resonancias para casos en los que no se era posible hacerlo mediante una aproximación analítica. “Ese modelo continuó evolucionando y en el 2020 publiqué, también en esta revista que nos dio el premio, Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, un modelo muy bien acabado, con todos los chiches, para el caso de un planeta que perturba un asteroide, fuera cual fuera la órbita de cualquiera de los dos. Se trata de un modelo que describe muy bien lo que sucede en cualquier cuerpo poco masivo perturbado por uno muy masivo para cualquier circunstancia” señala Tabaré. El artículo en cuestión se llamó Three-dimensional structure of mean motion resonances beyond Neptune, algo así como Estructura tridimensional de las resonancias de movimiento medio más allá de Neptuno.

“Luego inmediatamente surgió una colaboración con Cristian Giuppone y Cristian Beaugé, para transformar este modelo en un modelo válido para un sistema planetario, es decir para dos planetas, que es una resonancia que se está viendo continuamente en los sistemas extrasolares” retoma Tabaré. “Ese modelo lo desarrollamos a distancia, durante la pandemia, y lo publicamos en Astronomy Astrophysics en 2021. Ese nuevo desarrollo del modelo resultó muy práctico porque su uso no es engorroso y permite describir muy bien cómo es una resonancia entre dos planetas, cualquiera sea su excentricidad y su inclinación” describe. Ese es el modelo utilizado en el artículo que ahora salió galardonado.

El artículo, que partió de una idea de Adrián con su alumna Viviam, aborda esta resonancia entre dos planetas en las que el período orbital es de 2 a 1 en tres sistemas lejanos. “Cada uno de los sistemas extrasolares analizados abordan los tres casos posibles de relación entre las masas de ambos planetas. En un caso el de afuera es más masivo que el de adentro, en el otro se da el caso inverso, y en el restante los dos tienen masas más o menos parecidas. Y se trata de una misma resonancia, que es emblemática porque todos los teóricos la han estudiado, y en este trabajo la estamos llevando al caso planetario” comenta Tabaré.

“Una de las conclusiones es ver cómo es el comportamiento de esa resonancia de 2 a1 cuando los cocientes de masa son diferentes y cómo varía según la excentricidad de las órbitas” agrega.

“Las observaciones indican que muchos sistemas están próximos, y tal vez dentro, de resonancias. Pero las observaciones no son tan precisas como para asegurarnos si están adentro o afuera de ellas. Quienes nos dan la pista de si están adentro o afuera son este tipo de estudios, porque encontramos que, por ejemplo, si el objeto está afuera de la resonancia su órbita sería inestable. Y es raro que estemos observando un sistema inestable, porque son sistemas que se desarman rápidamente. La idea es que estadísticamente en general uno está viendo sistemas que son estables. Este tipo de estudios nos permiten decir que seguramente determinado sistema está en resonancia porque si no lo estuviera no podría existir” sostiene Tabaré.

Hacia Italia

Como decía el comunicado de la revista, la ceremonia de entrega de los premios se llevará a cabo en setiembre en la capital de Italia. “No hemos recibido más detalles acerca de cómo es la ceremonia, pero estamos viendo la posibilidad de que alguno de nosotros pueda acercarse” adelanta Tabaré.

Independientemente de si podrán estar en Roma para recibir el galardón, lo valioso aquí es que un trabajo en colaboración entre astrónomos y astrónomas del Cono Sur es reconocido por la comunidad internacional. No debiera sorprendernos, porque en ciencia se supone que no importa ni quién ni desde donde se diga algo, sino que la evidencia y el trabajo con los datos deberían hablar por sí solos. Aun así, a la hora de recibir premios son casi siempre los países centrales del hemisferio norte los que acaparan las miradas, como monótonamente observamos año a año con los Nobel.

“Efectivamente se trata de un trabajo hecho desde el cono sur” dice Adrián. “Y además, de un trabajo hecho casi todo durante la pandemia” resalta Tabaré. Su colega amplía: “Viviam empezó en 2019, pero la mayor parte del proyecto se desarrolló entre 2020 y 2021”.

Desde el sur, cercada por la pandemia, la astronomía sin gran parafernalia ni desarrollos tecnológicos patrocinados por magnates megalómanos, se hace sentir y resuena en la comunidad científica internacional. Que suenen aplausos estelares.

Artículo: Mapping the structure of the planetary 2:1 mean motion resonance: the TOI-216, K2-24, and HD27894 systems
Publicación: Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy (enero 2023)
Autores: Cristian Giuppone, Adrián Rodríguez, Viviam Alencastro, Fernando Roig y Tabaré Gallardo.