Estimación de la Densidad de Columna de CO mediante Aprendizaje Automático en Regiones de Formación Estelar
Keywords:
Densidad de columna, Aprendizaje automático, regiones de formación estelarAbstract
La determinación precisa de la distribución de densidades de columna moleculares en nubes interestelares es esencial para caracterizar la estructura química y física de las regiones de formación estelar. Sin embargo, los métodos tradicionales, como aquellos basados en el equilibrio termodinámico local (LTE) o en modelos de transferencia radiativa no-LTE como RADEX, presentan limitaciones asociadas a suposiciones simplificadas o a altos costos computacionales. En este trabajo, exploramos el uso de algoritmos de aprendizaje automático como herramienta alternativa para estimar la densidad de columna del 13CO (J=3–2), a partir de un cubo espectral observacional y su mapa asociado de temperatura de excitación. Utilizamos datos de la región G29.96–0.02 observados con el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) para entrenar y validar dos modelos supervisados: Random Forest y una red neuronal multicapa (MLP). Ambos modelos mostraron correlaciones razonables con las densidades derivadas mediante el método LTE, alcanzando coeficientes de determinación R 2 de 0.67 y 0.51, respectivamente. Si bien se evaluó la incorporación de parámetros físicos derivados como la profundidad óptica y la intensidad integrada, estos no mejoraron el desempeño del modelo. Los resultados sugieren que futuras mejoras podrían requerir la inclusión de información proveniente de otras moléculas o transiciones espectrales. Este estudio representa un primer paso hacia el uso de técnicas de aprendizaje automático para inferir propiedades físicas del medio interestelar de manera eficiente y escalable.
