Investigación

Mis intereses se encuentran en la intersección del estudio de exoplanetas, instrumentación y procesamiento de imágenes. Aquí se muestran algunos proyectos actuales y anteriores en los que he trabajado.

Modelos diferenciables de coronografía para detección de exoplanetas

Un desafío importante en la observación directa de exoplanetas es eliminar de manera efectiva la luz de la estrella de nuestras imágenes, sin eliminar también la luz proveniente del planeta que deseamos observar. Debido a que los planetas son órdenes de magnitud más tenues que la estrella que orbitan, incluso pequeños residuos de luz de la estrella pueden ocultar un planeta totalmente. Los métodos actuales para eliminar la luz de la estrella consisten en tomar imágenes de referencia y utilizar Análisis de Componentes Principales (PCA, por sus siglas en inglés) para modelar nuestra estrella de interés. De modo que podamos restar ese modelo de luz estelar de nuestras imágenes y revelar el planeta.

En colaboración con Brandon Y. Feng, la profesora Katie Bouman y el profesor Aviad Levis, estamos desarrollando un método alternativo que consiste en modelado óptico directo para la sustracción de la luz de la estrella. Nuestra publicación describiendo el método y mostrando su efectividad en simulaciones se publicará pronto.

Sesgos estadísticos en la estimación de órbitas de planetas observados directamente

El método de observación directa de exoplanetas es más sensible a los planetas que se encuentran muy lejos de su estrella, donde son más fáciles de detectar. Dado que el período orbital de un planeta aumenta a medida que aumenta su semieje mayor (según la tercera ley de Kepler), los planetas obtenidos mediante observación directa tienden a tener períodos relativamente largos, algunos incluso de cientos o miles de años. Esto significa que, incluso con años de observaciones, muchas veces podemos ver que el planeta solo se mueve a través de una pequeña fracción de su órbita, lo que hace que la inferencia de la órbita del planeta sea muy difícil.

Dado que estimar de manera confiable la órbita de un planeta puede revelar información vital sobre su formación, historia y entorno, en colaboración con Jason Wang y Sarah Blunt realicé un análisis estadístico sistemático de los sesgos a los que somos más propensos al estimar órbitas de planetas obtenidos directamente de imágenes. Al realizar nuestros análisis con marcos bayesianos y configuraciones ampliamente utilizadas, caracterizamos sesgos como la degeneración de excentricidad-inclinación y la cobertura de los intervalos creíbles sobre parámetros orbitales. El artículo publicado puede verse aquí.