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Dynamos in Partially Convective M Dwarfs.
(Universidad de Concepción, 2025) Toro Velásquez, Bárbara Javiera; Schleicher, Dominik; Fellhauer, Michael
Los campos magnéticos desempeñan un papel crucial en la dinámica y evolución de los cuerpos astrofísicos. Esta tesis investiga los procesos de dínamo en enanas M, una clase de estrella caracterizada por su actividad magnética y un cambio en su estructura interna a las 0.35 M⊙, pasando de ser completamente convectivas a parcialmente convectivas. El estudio emplea simulaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales utilizando el modelo star-in-a-box para explorar los efectos de la variación en las tasas de rotación y las condiciones de contorno sobre los campos magnéticos estelares. Se analizaron cinco conjuntos de simulaciones con períodos de rotación que van desde 9.6 hasta 96 días; dentro de cada conjunto se evaluaron dos o tres configuraciones diferentes. Estas condiciones se definieron mediante la implementación de distintos perfiles de difusividad: un perfil plano (sin saltos), un perfil con un único salto en el núcleo radiativo, y un perfil con dos saltos, uno en el núcleo y otro fuera de la estrella. Los resultados revelaron diversas soluciones para los campos magnéticos a gran escala: algunos casos mostraron ciclos bien definidos, similares a los observados en el Sol, mientras que otros presentaron dínamos cuasiestáticos. Además, en ciertos casos, se observaron campos magnéticos más irregulares, con actividad esporádica e inversiones de polaridad. En general, se encontró que los perfiles con un único salto en la difusividad magnética presentaban mayores similitudes con el dínamo solar, a diferencia de aquellos con dos saltos, los cuales carecían de ciclos definidos y cambios de polaridad. El siguiente paso sería investigar estas mismas condiciones bajo otras tasas de rotación y analizar los efectos de un aumento en la resolución. Hasta ahora, se ha demostrado que incluso un pequeño cambio en las condiciones de borde puede influir significativamente en el comportamiento del dínamo. Por tanto, es fundamental determinar si estas variaciones se deben directamente a la implementación de condiciones de borde externas o si intervienen otros parámetros, como la resolución de las simulaciones. Además, sería interesante explorar qué ocurre al considerar tasas de rotación mayores.
Chemical complexity in simulations of circumstellar discs formation. Modeling complex chemical evolution in star forming regions.
(Universidad de Concepción, 2025) Aguilar Castillo, Sebastián Ignacio; Bovino, Stefano
La química desempeña un papel crucial en la formación y evolución de los sistemas estelares, por lo que resulta esencial estudiar el estado químico en regiones de formación estelar mediante simulaciones numéricas. A pesar de su importancia, modelar de networks químicas complejas en simulaciones es un proceso computacionalmente costoso debido al gran número de reacciones y especies implicadas. Para hacer frente a este reto, esta tesis emplea un marco de post-procesamiento para incorporar química compleja en simulaciones sph de alta resolución. Utilizando el paquete astroquímico Krome, modelamos la evolución de química a lo largo de la historia dinámica de las partículas a partir de simulaciones preexistentes, centrándonos en reacciones en fase gaseosa y de polvo relevantes para la formación y evolución de especies portadoras de H − C − O, hasta la formación de metanol (CH3OH). En este estudio investigamos la complejidad química de los discos circunestelares formados dentro de un cúmulo de formación estelar. Analizando la estructura vertical de estos discos, identificamos regiones de mayor actividad química y exploramos la distribución espacial de moléculas orgánicas complejas. Nuestros resultados revelan que el metanol, una molécula clave para evaluar la posible complejidad química en regiones de formación estelar, se localiza predominantemente dentro de los discos circunestelares en su fase gaseosa, particularmente en aquellos que rodean objetos estelares más antiguos. Se observaron altas concentraciones de metanol en regiones del disco donde las condiciones físicas no favorecen la formación de esta molécula. Este fenómeno se atribuye al proceso de acreción de material en el disco, en el que las regiones de baja temperatura permiten la formación de metanol en los granos de polvo, que posteriormente se desorbe a la fase gaseosa a medida que el material se acreta hacia las regiones internas del disco, donde las temperaturas superan los 104 K. Este trabajo establece una metodología robusta para integrar química compleja en simulaciones astrofísicas mediante técnicas de postprocesado. Al proporcionar una network química actualizada que incluye reacciones en granos de polvo, ofrece una base para futuros estudios destinados a investigar la evolución química en regiones de formación estelar y discos circunestelares.
Intense data reduction techniques for digital-based riometers.
(Universidad de Concepción, 2024) González Soto, Pedro Francisco Fabián; Reeves Díaz, Rodrigo Andrés
Advances in geophysical and astronomical instrumentation have continuously increased receiving sensivity, bandwidth, and number of sensing channels, consequently raising data throughput. Current digital technologies have exponentially increased the observed data volume, posing significant challenges in performing tasks related to data storage, retrieval and analysis. In this context, a new imaging FPGA-based multispectral riometer, currently under construction, known as Ionospheric Spectral Imager (ISI), will generate a very large amount of daily data that will require considerable storage and intense real-time analytical procedures. As means of efficient pre-processing of the data, new Machine learning (ML)-based algorithms for dimensional reduction and clustering are proposed to then rapidly analyze Cosmic Noise Absorption (CNA) images. Opacity functions of the CNA are generated over the images, on which Principal Component Analysis (PCA) projections are obtained providing estimations of variance explained in function of number of components. As a verification of the functionality of this new data analysis method, the CNA has been calculated over a sample of data extracted from Trelew’s 2D SARINET riometer, and there has been applied dimensionality reduction and clustering algorithms to separate and track the temporal evolution of the principal components from the measurements that show the effects from the March 11, 2015 solar flare in the ionosphere, for which there was no a-priori information and therefore it was an event blindly identified from the data.
Neutron stars models in 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity.
(Universidad de Concepción, 2025) Saavedra San Martín, Alejandro Andrés; Rubilar Alegría, Guillermo; Fierro Mondaca, Octavio
El estudio de objetos compactos en teorías modificadas de la gravedad expande nuestra descripción de la física gravitacional más allá de la Relatividad General (RG). En particular, las estrellas de neutrones son objetos con altas densidades y fuertes campos gravitacionales, lo que las convierte en laboratorios ideales para testear los límites de la teoría de Einstein en condiciones extremas. En esta tesis, encontramos soluciones numéricas de estrellas de neutrones en gravedad 4D Einstein-Gauss-Bonnet (4DEGB) usando ecuaciones de estado (EdEs) realistas para describir todas las regiones en el interior de una estrella de neutrones. En particular, usamos la EdE SLy (Skyrme Lyon) y MS2 (Müller and Serot), previamente utilizadas por Charmousis et al. (2022), en conjunto con la familia de EdEsBSk(Brussels-Montreal Skyrme functionales), la cual incorpora refinamientos a la EdE SLy para mejorar el ajuste tanto a las propiedades de la materia nuclear como a las observaciones de estrellas de neutrones. Con el fin de proporcionar las condiciones necesarias para la existencia de dichas soluciones, analizamos la estabilidad de las mismas a través de perturbaciones radiales adiabáticas. Encontramos que el cambio de estabilidad ocurre en la configuración de masa máxima, como en RG, obteniendo estrellas de neutrones estables con masas más grandes comparadas con las de la teoría de Einstein. Además, la brecha de masa entre las estrellas de neutrones y los agujeros negros de los mismos radios se reduce a medida que aumentamos la constante de acoplamiento de la teoría 4DEGB. La reducción de esta brecha de masa indica que algunos objetos astrofísicos (dentro de esta teoría) podrían ser estrellas de neutrones masivas u objetos más exóticos en lugar de agujeros negros. Nuestros hallazgos ofrecen valiosas contribuciones a la comprensión de los objetos compactos en el marco de la gravedad 4DEGB.
Relationship between interaction graph and the existence of polarized and consensus fixed points in Boolean networks.
(Universidad de Concepción, 2024) Opazo Obregón, Catalina Fernanda; Aracena Lucero, Julio
Modelo de resistividad eléctrica del Volcán Cerro Overo.
(Universidad de Concepción, 2024) Alarcón Márquez, Noemi Alejandra; Oliveros Clavijo, Verónica; Diaz, Daniel
El volcán Cerro Overo es un centro monogenético de edad Holocena ubicado en el norte de Chile en la Zona Volcánica Central de los Andes (ZVCA). Forma parte del Complejo Volcánico Altiplano-Puna y se ubica en la divisora de aguas de las cuencas Lejía y Salar de Aguas Calientes Altos del Lari. Ha sido clasificado como un cráter de explosión freatomagmática que generó una estructura tipo maar. Dos km al SW se encuentra La Albóndiga, un pequeño domo basáltico con rocas de la misma composición que Cerro Overo pero de distinta morfología. Nuestro interés radica en comprender los factores que desencadenaron tal diferencia morfológica entre dos centros eruptivos de composición similar y muy cercanos. Para conocer la estructura subsuperficial del volcán Cerro Overo, se realizaron seis sondeos magnetotelúricos (MT) de banda ancha en los alrededores y el centro del volcán Cerro Overo. La inversión 3D se llevó a cabo usando el algoritmo de inversion ModEM. El modelo de resistividad 3D resultante indicó la presencia de una estructura similar a una diatrema bajo Cerro Overo; sin embargo, a diferencia de otras diatremas observadas en el mundo, esta es un cuerpo muy conductor. El modelo se interpretó como una diatrema porosa que alberga un acuífero salino profundo procedente de la posible percolación de agua entre las cuencas Lejía y Salar de Aguas Calientes Altos del Lari, y su alta conductividad se debería al lixiviado de ignimbritas que le habrían aportado Li y As. La diferencia con la morfología del Domo La Albóndiga se debería a la percolación entre las cuencas Lejía y Salar de Aguas Calientes Altos del Lari que junto con la litología permeable de la ignimbrita Cajón habrían creado una conexión hidráulica crucial para que los f luidos escurrieran bajo Cerro Overo desencadenaran una etapa freatomagmática mientras que en La Albóngida dicho proceso no se habría producido. Este estudio podría contribuir a continuar desarrollando un modelo conceptual para acuíferos salinos, en una región rica en Li.
N2H+ kinematics in the g012.80 protocluster: Evidence for filament rotation and evolution.
(Universidad de Concepción, 2024) Salinas Cornejo, Javiera Carolina; Stutz, Amelia
Nuestro principal objetivo es caracterizar la cinemática del gas denso a través de la molécula de N2H+ en el protocúmulo G012.80. Para complementar los datos de N2H+, empleamos observaciones de DCN, SiO, H41α, C18O y mapas de continuo. Todas las observaciones provienen del proyecto ALMA-IMF. Analizamos múltiples componentes de velocidad mediante el ajuste hiperfino de N2H+, encontrando que dos componentes principales dominan la región. Estimamos gradientes de velocidad en dos de los filamentos principales (R1 y R2), los cuales trazan diferentes estructuras en diagramas posición-velocidad (PV). Utilizando los parámetros obtenidos del ajuste hiperfino de N2H+, estimamos la columna de densidad, las masas y los perfiles de masa. Los diagramas PV muestran estructuras en zigzag, enroscadas y helicoidales en el gas denso. En los dos filamentos principales, observamos diferencias significativas en las estructuras PV. En el filamento R1, se identifican estructuras helicoidales potencialmente asociadas con la rotación del filamento, además de una baja cantidad de cores. En contraste, R2 muestra estructuras oscilantes distribuidas en un rango de velocidad más estrecho, probablemente relacionadas con el colapso de cores masivos. En el f ilamento R1 identificamos un gradiente perpendicular asociado con una escala de tiempo de ∼0.1Myr, mientras que R2 no presenta gradientes de velocidad claros. Los perfiles de masa en ambos filamentos se describen adecuadamente mediante las funciones λ(ω) = 5660(ω/pc)0.30 para R1 y λ(ω) = 6943(ω/pc)0.20 para R2. El filamento R2 tiene una tasa de formación estelar (SFR) de 55.3M⊙ Myr−1 y una eficiencia de formación estelar similar a la observada en el filamento ISF de Orión. Por otro lado, el filamento R1 solo contiene cores clasificados como prestelares, los cuales son menos masivos que los de R2. Considerando las diferencias cinemáticas, las tasas de formación estelar y los perfiles de masa en ambos filamentos, proponemos que R1 aún está rotando y representa una etapa más temprana de evolución, mientras que R2 ha colapsado más significativamente, alcanzando un estado más eficiente de formación estelar. Por tanto, G012 alberga f ilamentos masivos en diferentes etapas evolutivas.
Active carpets at viscous interfaces.
(Universidad de Concepción, 2024) Barros Cárdenas, Felipe Andrés; Guzmán Lastra, Francisca; Staforelli, Juan Pablo
Los entornos acuáticos de la Tierra y el cuerpo humano presentan sistemas estratificados en los que las interfaces entre las capas albergan nadadores microbianos en colonias conocidas como alfombras activas. Se ha demostrado anteriormente que estos nadadores mejoran la difusión térmica y el transporte de masas en medios semi-infinitos. Este estudio investiga la dinámica de fluidos de las “alfombras activas" en capas confinadas, como las llamadas slicks en masas de agua. Presentamos hallazgos novedosos sobre las fluctuaciones hidrodinámicas en medios confinados en los que varía la viscosidad del fluido. Nuestros resultados identifican tres regiones de fluctuación: las fluctuaciones verticales dominan cerca de la alfombra activa y la interfaz (Región I), las fluctuaciones isotrópicas se producen más arriba (Región II), y las fluctuaciones horizontales prevalecen cerca de la superficie (Región III). La extensión de estas regiones varía con el espesor de la capa y los cambios de viscosidad. También encontramos estructuras de flujo a gran escala dentro de estas capas confinadas, lo que ofrece nuevas perspectivas sobre la capacidad de mezcla de los sistemas biogénicos y posibles aplicaciones en ecología y bioingeniería.
Stellar Activity or a Planet? Revisiting dubious Radial Velocity signals in the M-dwarf system GJ581
(Universidad de Concepción, 2024) González Vargas, Daniela Paz; Mennickent Cid, Ronald; Astudillo Defru, Nicola
Las estrellas enanas M, las más abundantes en el universo, son candidatas ideales para albergar planetas potencialmente habitables. GJ581, una estrella M3V, alberga un sistema multiplanetario que ha sido ampliamente estudiado. Con un periodo de rotación estelar reportado de 132 días, se han confirmado tres planetas: GJ581b, GJ581c y GJ581e. Otras señales periódicas atribuidas a GJ581d y GJ581g, con periodos orbitales reportados de 66.8 y 36.5 días, respectivamente, han generado debate ya que sus periodos están cerca de los armónicos del periodo de rotación estelar, lo que genera dudas sobre el origen de las señales de velocidad radial (RV). Algunos investigadores argumentan que estas señales son resultado de la actividad estelar, mientras que otros sugieren orígenes planetarios, con uno posiblemente en la zona habitable. Esta tesis tiene como objetivo investigar las señales periódicas atribuidas a GJ581d y GJ581g para determinar su verdadero origen. Utilizando datos de los instrumentos HARPS, HIRES y CARMENES, analizamos las RV junto con los índices de actividad estelar (Hα, Na I D y S-index) mediante modelos simultáneos con órbitas Keplerianas para las RV y regresión de Procesos Gaussianos (GP) para los índices de actividad. Derivamos el periodo de rotación modelando Hα con un GP, obteniendo 132.79+3.21 −2.60 días. Nuestro mejor modelo es un 3-Kepleriana + GP con un valor de ∆ BIC de 174.95 sobre el modelo 4-Kepleriana + GP, indicando tres planetas: GJ581b (Porb : 5.368 [d]), GJ581c (Porb : 12.918 [d], and GJ581e (Porb : 3.148 [d]). La semiamplitud de la tercera Kepleriana (1.78 m/s) es significativamente menor que las otras, lo que complica el modelado de señales más allá de tres Keplerianas debido a las limitaciones de precisión de las RV. Para la señal atribuida a GJ581g, identificamos una señal periódica de 33.08 días, cercana al valor de la literatura pero mejor explicada como un armónico del periodo de rotación estelar. Nuestros hallazgos destacan la importancia de tener en cuenta la actividad estelar al buscar señales planetarias, además de demostrar la efectividad del modelado simultáneo de RV y trazadores de actividad en la diferenciación de señales planetarias del ruido estelar. Observaciones futuras con espectrógrafos más precisos, como ESPRESSO, podrían proporcionar mayor claridad, pero actualmente, nuestros modelos favorecen la presencia de tres planetas en GJ581.
Entropía de Permutación para la Caracterización del Modelo Hamiltoniano de Campo Medio Atractivo.
(Universidad de Concepción, 2024) Fuentealba Monsalve, Melissa Galilea; Navarro Maldonado, Roberto Elías
El modelo hamiltoniano de campo medio (HMF, por sus siglas en inglés) es un modelo de interacciones de largo alcance que presenta estados cuasi-estacionarios asociados a una transición de fase. Son estados cuasi-estacionarios que duran por ventanas de tiempo que divergen con el número de partículas del sistema. Estos estados se caracterizan por un espacio de fases homogéneo o no-homogéneo, y existe una transición de fase entre estos estados que ha sido tradicionalmente caracterizada mediante el valor promedio de la magnetización total del sistema. Sin embargo, la magnetización también presenta fluctuaciones que pueden ser un indicador del tipo de estado cuasi-estacionario. Así, buscamos caracterizar los estados cuasi-estacionarios del modelo HMF mediante las series temporales de la magnetización y sus fluctuaciones vía medidas de información, en este caso, a través de la entropía de permutación y el plano de complejidad entropía. Para estados no-homogéneos, la medida de información revela que el modelo HMF presenta una tendencia al orden, y las fluctuaciones de magnetización tienen estructuras reducidas. Al contrario, estados homogéneos tienden al desorden y la estructura de las fluctuaciones de magnetización en el tiempo aumentan a medida que la magnetización inicial es más alta. En todos los casos estudiados, el modelo HMF presenta bajos valores de la entropía y el máximo valor posible de complejidad, por lo que el modelo es caótico determinista intermitente. Esto coincide con los estudios previos del modelo en el espacio de fases. Los resultados demuestran que el modelo HMF puede ser comprendido e interpretado a partir de las fluctuaciones de la magnetización mediante la entropía de permutación y el plano complejidad-entropía. Por lo que, las medidas utilizadas son herramientas poderosas de análisis para estudiar la información contenida en el modelo HMF.
Estudio de la función período en la familia Loud.
(Universidad de Concepción, 2024) Díaz Rodríguez, Gabriel Maximiliano; Saavedra Segura, Mariana Ruth
Tareas prácticas de información cuántica mediante el uso de fotones correlacionados en polarización.
(Universidad de Concepción, 2024) Quinteros Moro, Felipe Osvaldo; Sepúlveda Gómez, Esteban
La tesis titulada “Tareas Prácticas de Información Cuántica Mediante el Uso de Fotones Correlacionados en Polarización” se centra en la implementación experimental y el análisis teórico de tareas de información cuántica utilizando fotones correlacionados en polarización. El estudio investiga principalmente la estimación de la matriz de proceso de un 4C-FBS (Divisor de Haz de Cuatro Caminos) y la adaptación de los Códigos de Acceso Aleatorio Cuántico (QRAC) a entornos ruidosos. Aspectos clave incluyen: 1. Estimación de la Matriz de Proceso: La tesis explora diferentes bases de medición, como las matrices de Pauli, las matrices de Gell-Mann y las Bases Mutuamente No Sesgadas (MUBs), para estimar la matriz de Choi de los canales cuánticos. El enfoque aprovecha el isomorfismo de Choi-Jamiolkowski para recuperar la matriz de proceso del 4C-FBS. 2. QRAC en Entornos Ruidosos: Se diseñó un montaje experimental que incluye una fuente de fotones entrelazados, un interferómetro sagnac que implementa un canal amplitud damping y filtros estocásticos para mitigar los efectos de este canal en un protocolo de QRAC. Esta investigación contribuye a la comprensión y aplicación práctica del procesamiento de información cuántica, ofreciendo perspectivas que podrían ser útiles para futuros desarrollos en comunicación cuánticas.
Ether-fp: Exploring the Fundamental Plane of Black Hole Activity and Radio Emission Mechanisms in Active Galactic Nuclei.
(Universidad de Concepción, 2024) Arratia Carrasco, Vicente Alfonso; Nagar, Neil Mark
Las recientes mejoras en la resolución y sensibilidad de la interferometría de línea de base muy larga (VLBI) milimétrica (mm) han permitido obtener imágenes de las regiones internas de los agujeros negros supermasivos (SMBH), marcando una nueva era en la investigación teórica y observacional de los núcleos galácticos activos (AGN). Debido a esto se consolidó la muestra Event Horizon and Environs (ETHER), convirtiendose en el catálogo más grande de AGN. Si bien muchas fuentes de ETHER aún no se han explorado lo suficiente, las técnicas de ajuste de modelos de distribución de energía espectral (SED) y las relaciones empíricas pueden ayudar a proporcionar la información necesaria para limitar las perspectivas de observabilidad con el Event Horizon Telescope (EHT) y el Global mm-VLBI Array (GMVA). En este contexto, nuestro objetivo es mejorar ETHER incorporando nuevos datos de la literatura y aprovechar sus grandes estadísticas para revisar el Plano Fundamental (FP) de la actividad de los agujeros negros en múltiples frecuencias de radio y submuestras. Este esfuerzo busca profundizar nuestra comprensión de los mecanismos físicos que gobiernan la emisión de ondas de radio en diversos escenarios y guiar el uso de modelos de flujo de acreción dominado por advección (ADAF) o en combinación con chorros para predicciones de flujo en longitudes de onda de centímetros a sub-mm. Enriquecemos ETHER con datos de fotometría de rayos X duros y radio multifrecuencia obtenidos de los catálogos CSC, eRASS1, VLASS y FIRST, complementados con información adicional obtenida a través de consultas automatizadas a SDSS, SIMBAD y NED. Utilizando modelos de regresión lineal de mínimos cuadrados ordinarios y técnicas numéricas de minimización de la funcion mérito, calculamos coeficientes de correlación de mejor ajuste y derivamos nuevas correlaciones de radio/rayos X y FP en varias frecuencias de radio, tipos de AGN, desplazamientos al rojo, morfologías de galaxias, proporciones de Eddington y valores de sonoridad de radio. Adicionalmente, desarrollamos y empleamos un algoritmo de ajuste de SED que involucra modelos fenomenológicos de chorro y/o emisiones ADAF térmicas semianalíticas. Nuestro análisis nos permitió confirmar la existencia del FP en todas las frecuencias de radio probadas, validar aún más su uso como estimador de masa a distancias mayores, fomentar su uso por sobre la correlación de radio/rayos X debido a la dispersión reducida, entender por qué sesgos en la muestra conducen a diversos FP, y encontrar evidencia de evolución a través del corrimiento al rojo y la longitud de onda del mecanismo de emisión de radio dominante. Los ajuste de SED generalmente favorecieron el uso de modelos combinados de chorro y acreción en lugar de simulaciones solo con ADAF para estimaciones de f lujo. En última instancia, los hallazgos y sistemas desarrollados en esta tesis han mejorado y mejorarán significativamente nuestra comprensión de la evolución de SMBH en todo el universo y definirán la muestra ETHER "Oro" para estudios con el EHT y GMVA.
Spectroscopic dissection of the Globular Cluster NGC 6569
(Universidad de Concepción, 2024) Barrera Diaz, Nicolas Sebastian; Villanova, Sandro
Análisis de la evolución quimiodinámica en cúmulos globulares (CGs) ha revelado un fenómeno exclusivo respecto a sus poblaciones estelares, mostrando variaciones anómalas de elementos ligeros de estrella a estrella no esperables de una evolución estelar estándar, conocido como múltiples poblaciones (MPs). Sin embargo, la investigación espectroscópica de MPs, particularmente en la Vía Láctea, se ha centrado en CGs del halo y del disco, descartando casi por completo aquellos del bulbo galáctico, donde los escenarios de formación de MPs aún deben ser probados. Recientemente, el cúmulo globular NGC 6569, con una relativamente alta metalicidad, cumplió con los requisitos para definir MPs mostrando dispersiones anti-correlacionadas de [Na/Fe] y [O/Fe]. No obstante, evita características espectrales clave para explicar sus patrones de abundancia y, por lo tanto, la fuente de material enriquecido. Realizamos un análisis espectral detallado de 10 gigantes rojas utilizando espectros de alta resolución en el infrarrojo cercano recolectados con APOGEE-2S, como parte del bulge Cluster APOgee survey(CAPOS), para caracterizar completamente sus MPs. Usamos el código BACCHUS para obtener simultáneamente abundancias de MPs y elementos de procesos s/r- para investigar las fuentes de contaminación y posibles escenarios de formación de MPs basados en variaciones de abundancia. Derivamos un valor promedio de [Fe/H] = -0.93 ± 0.05 dex con una dispersión compatible con errores intrínsecos, sin evidencia de dispersión de metalicidad. Las abundancias de elementos α presenta un valor promedio de [α/Fe] = 0.41 dex, compatible con hallazgos previos en este cúmulo. En cuanto a sus MPs, clasificamos por primera vez dos poblaciones estelares distintas basadas en nitrógeno y evidenciamos una clara anti-correlación entre [N/Fe] y [C/Fe]. Además, derivamos valores de [Ce/Fe] y [Nd/Fe] por primera vez en NGC 6569 y apoyamos la idea de un material contaminado dominante por procesos r en la evolución temprana, basado en la razón [Ce/Nd] = -0.20. Además, probamos la calidad de las abundancias obtenidas comparando los parámetros atmosféricos de APOGEE Stellar Parameters and Chemical Abundance Pipeline (ASPCAP) con aquellos de la fotometría de Gaia + 2MASS, resolviendo problemas adjudicados a la sobreestimación de la temperatura de las segundas poblaciones introducida por ASPCAP.
Modulación del aporte de nutrientes al mar interior de Chiloé a través de la Boca del Guafo.
(Universidad de Concepción, 2024) Mundaca Armijo, Valentina Paz; Sepúlveda Allende, Héctor
El Mar Interior de Chiloé (MIC,∼ 41-47°S) desempeña un rol esencial en los fiordos patagónicos, ya que es el encargado de conectar a las masas de agua y nutrientes provenientes del océano con aquellas que provienen de los fiordos a través de la Boca del Guafo. Este sistema estuarino es uno de los más extensos del mundo y altamente productivo. La circulación oceánica en esta región se caracteriza por su complejidad, la cual se atribuye a las características batimétricas, la morfología costera y diversos procesos oceanográficos y atmosféricos, tanto locales como de meso-escala. Su dinámica está regida por los flujos de agua dulce, la influencia del viento y la mezcla turbulenta, siendo esta última predominantemente inducida por el viento y las mareas. Durante la temporada productiva del verano austral, el MIC intercambia grandes cantidades de calor, sal, oxígeno disuelto y nutrientes con el Océano Pacífico Sur a través de la Boca del Guafo (∼43.8°S), un canal relativamente poco profundo. Estos flujos impulsan la productividad del MIC, la cual es modulada por las mareas, un forzamiento de alta frecuencia generalmente no considerado en los modelos de circulación utilizados para estimar los flujos de intercambio. En este trabajo, evaluamos los flujos de entrada, salida, masa neta y nutrientes a través de la Boca del Guafo utilizando un enfoque de modelación regional de alta resolución (2.7 km). El modelo regional se evalúa utilizando observaciones de corrientes y datos hidrológicos in situ, y se cuantifican los impactos del forzamiento de las mareas en las corrientes y transportes. Nuestras estimaciones se comparan con modelos que presentan mayor resolución y con modelos que no han sido forzados con mareas. Además, se empleó un modelo de derivadores lagrangianos para estudiar el origen de las masas de agua que ingresan al Mar Interior de Chiloé. Este modelo resalta que las masas de agua que transitan desde el océano abierto hacia el MIC a través de la Boca del Guafo principalmente tienen su origen en la región al sur de la Boca.
Morphological study of lead halide perovskites cast at different spin velocities.
(Universidad de Concepción, 2024) Alegría Núñez, Camilo Fernando; Benito Gómez, Noelia
The present work centers on the use of dynamic scaling theory when dealing with processes which do not depend on deposition times. Our hypothesis is that through film thickness one can successfully calculate the critical exponents of a system, classifying it and understanding the role that the controlled variable dominating the material dispersion process has on structure formation. This hypothesis was tested by studying the effects of spin velocity on film morphology for lead halide perovskite, synthesized by way of spin-coating, setting different top speeds at 600, 700, 800, 900, 1000, 1500 and 2000[RPM]. The first part of the document deals with the theory of semiconductors in order to understand what type of material we are working with and the characterization method of X-ray diffraction. Then, a chapter is dedicated to dynamic scaling theory which is the base of our statistical analysis and the main part of our hypothesis, since is how we calculate the critical exponents. Finally, the results obtained from X-ray diffraction, sample imaging, statistical analysis of the films and computed critical exponents are shown in the fifth chapter, where we compare the use of different statistical tools, specifically the auto-correlation function, heigh-height correlation function and the software WSXM. When it comes to the specific characterization techniques, tetragonal phase perovskite fabrication was confirmed thanks to X-ray diffraction, with the spin velocity having an slight effect on crystallite size. Atomic force microscopy was used for sample imaging and profilometry, done at our laboratory, with the statistical analysis of height distribution done using Dynamic scaling theory. We successfully obtained exponents which correspond to a one dimensional KPZ system, proving our hypothesis correct when it comes to the use of thickness instead of time for dynamic scaling analysis.
Modeling of Archean Earth-like aquaplanets atmospheres: the effect of obliquity on habitability and observables of exoplanets.
(Universidad de Concepción, 2024) González Vidal, Benji Simone Eugenio; Reeves, Rodrigo
La búsqueda y observación de exoplanetas habitables similares a la Tierra, así como la interpretación de estas observaciones, se han convertido en temas centrales de la astronomía actual. Nuestro objetivo es investigar la interacción entre la oblicuidad planetaria, la termodinámica atmosférica y los procesos hidrológicos, y su impacto en la habitabilidad y las propiedades espectroscópicas de los acuaplanetas con una composición atmosférica similar a la de la Tierra Arcaica. Utilizando un modelo de circulación general (GCM) y modelos de transferencia radiativa (RT) para simulaciones atmosféricas y de espectros de emisión, modelamos diez acuaplanetas con atmósfera similar a la de la Tierra Arcaica con oblicuidades variables. La habitabilidad se analiza a través de la temperatura de la superficie del mar (TS) y la temperatura del bulbo húmedo (TW). Se analiza el espectro de emisión para determinar los cambios debidos al efecto de la oblicuidad. Nuestros resultados confirman que la oblicuidad influye significativamente en su termodinámica atmosférica, la habitabilidad de la superficie y los espectros de emisión observables para el caso sin nubes. En particular, los rasgos de absorción de vapor de agua de 2.7 y 6.0 µm en escenarios sin nubes se correlacionaron con TW para oblicuidades mayores o iguales a 52.5o. Nuestros hallazgos proporcionan información sobre las posibles características climáticas y espectrales de las atmósferas de tipo Arcaico relacionadas con la oblicuidad, ofreciendo una base para interpretar las observaciones de exoplanetas. Estos resultados podrían servir de base para futuras misiones telescópicas y contribuir al desarrollo de métodos para estimar la oblicuidad y la habitabilidad de exoplanetas a partir de datos espectroscópicos.
Síntesis verde de nanopartículas de plata para el desarrollo de un nanosensor de fenol y la detección de cu2+.
(Universidad de Concepción, 2024) Saavedra Reveco, Macarena; Benito, Noelia; Yevenes, Mariela
La síntesis verde de nanomateriales ofrece una alternativa sustentable y ecológica en comparación a los métodos convencionales de síntesis, utilizando recursos naturales como extractos de planta y microorganismos como agentes estabilizadores y reductores. Este estudio se enfoca en la síntesis verde de nanopartículas (AgNPs) a partir de extracto de hojas de Peumus Boldus (boldo), para su aplicación en el monitoreo de calidad del agua mediante la detección de fenol y de iones de cobre. Las AgNPs fueron sintetizadas variando la concentración de nitrato de plata (AgNO3) y el volumen del extracto de boldo, encontrando que las concentraciones óptimas fueron AgNO3 al 5mM y un 10 % de extracto. Se encontró que las AgNPs poseen una forma esférica y un diámetro promedio de 22.8±4.2 nm. Para la detección de fenol, se fabricó un sensor electroquímico modificando un electrodo de óxido de estaño dopado con fluor (FTO) con las nanopartículas sintetizadas, el cual logró detectar en un rango de 5 - 100 µM utilizando la técnica de voltamperometría de pulso diferencial (DPV). Para la detección de cobre, se empleó espectroscopia UV-Visible con las AgNPs sin modificar, observándose que a medida que se aumenta la concentración de sulfato de cobre (CuSO4), el peak de la resonancia de plasmones superficiales (RSP) de las AgNPs disminuye y una nueva banda de absorción aparece, atribuible a la presencia de iones de cobre, la cual se hace más intensa junto con la concentración de CuSO4, detectando en un rango de 1 - 6 mM. Este estudio demuestra el potencial de las AgNPs de síntesis verde para la detección eficaz y sensible de contaminantes en el agua.
Classification of major galaxy mergers using machine learning algorithms trained with N-body simulations.
(Universidad de Concepción, 2024) Saavedra Bastidas, Jorge Eduardo; Schleicher, Dominik
Las fusiones de galaxias son eventos significativos en astronomía, impulsando la transformación morfológica de galaxias espirales a elípticas y alterando la mecánica interna del gas, lo que incrementa la formación estelar, potencia la actividad nuclear y contribuye a la formación y evolución de los agujeros negros supermasivos. Los métodos tradicionales de detección de fusiones de galaxias carecen de la efectividad y eficiencia necesarias para manejar grandes conjuntos de datos. En este estudio, realizamos una comparación sistemática de diferentes modelos de aprendizaje automático como clasificadores de fusiones mayores de galaxias y sus etapas de fusión, basándonos únicamente en información morfológica. Probamos clasificadores basados en ensambles como Random Forest (RF) y Extreme Gradient Boosting (XGBoost) y arquitecturas de deep learning como Convolutional Neural Networks (CNNs). Proponemos el uso de imágenes extraídas de simulaciones de Ncuerpos diseñadas para replicar las características morfológicas de las interacciones entre galaxias como datos de entrenamiento para los algoritmos de clasificación. Evaluamos estos modelos en tres niveles de realismo observacional: galaxias idealizadas extraídas de nuestras simulaciones, galaxias convolucionadas con una función de dispersión puntual (PSF) Gaussiana, y galaxias convolucionadas con la PSF Gaussiana y complementadas con ruido de fondo real. Encontramos que los modelos con mejor rendimiento en el conjunto de pruebas sintético con mayor realismo observacional son aquellos entrenados en datos de la misma distribución. Las CNNs logran un área bajo la curva ROC de 95.2%, mientras que XGBoost y RF obtuvieron 93.5% y 93.0%, respectivamente. A pesar de quedar en segundo lugar, XGBoost muestra mayor estabilidad que las CNNs al predecir fusiones de galaxias proporcionadas por diferentes distribuciones de datos. Probamos XGBoost en una muestra de galaxias masivas y de bajo desplazamiento al rojo (z ≤ 0.15) del Dark Energy Camera Legacy Survey - Galaxy Zoo Data Release 5, demostrando su capacidad para diferenciar pares de galaxias de manera efectiva. Concluimos que las características morfológicas son una base sólida para entrenar un clasificador de aprendizaje automático para fusiones de galaxias; sin embargo, las diferencias entre galaxias aisladas y post-fusiones recientes requieren de una física más detallada para caracterizar completamente ambas etapas.
Análisis cuantitativo de la organización del tejido embrionario del pez cebra.
(Universidad de Concepción, 2024) Guajardo Bravo, Jossef Artem; Morales Navarrete, Hernán Andrés; Staforelli Vivanco, Juan Pablo
En esta tesis, se realizó un análisis cuantitativo de la organización del tejido embrionario del pez cebra durante la etapa de desarrollo temprano. Para ello, se emplearon la teoría de los cristales líquidos y herramientas matemáticas avanzadas para estudiar el comportamiento de conjuntos celulares. Se desarrollaron herramientas computacionales que permitieron procesar imágenes, identificar contactos celulares y analizar sus comportamientos mediante la descomposición de modos esféricos. Posteriormente, se caracterizaron estos comportamientos de manera tensorial utilizando la teoría de tensores de textura de la ciencia de materiales. La validez de estos métodos se comprobó mediante geometrías simples y datos artificiales, aplicándolos finalmente a datos reales del articulo Shah, G. et al.« Multi-scale imaging and analysis identify pan-embryo cell dynamics of germlayer formation in zebrafish».

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