Mi investigación busca comprender la formación y evolución de las galaxias dentro de su entorno cósmico,
en particular en el Universo temprano. A partir del análisis de cúmulos y protocúmulos de galaxias lejanos a z ~ 2,
estudio los procesos físicos que impulsan el crecimiento de las galaxias, el papel de la estructura a gran escala y la
interacción entre la formación estelar, los agujeros negros supermasivos y la dinámica del gas.
Me especializo en datos multilongitud de onda: combino espectroscopía de campo integral (IFS) e imágenes
de alta resolución para estudiar la interacción entre las galaxias y su entorno. Con observaciones de instrumentos
como KCWI, HST y MUSE, analizo la cinemática del gas, la retroalimentación de los núcleos galácticos activos (AGN) y
la presencia de luz intracúmulo difusa (ICL) como indicador de la formación temprana de estructuras. Mi trabajo también
incluye simulaciones numéricas y modelos cosmológicos para interpretar los datos observacionales y ofrecer un marco
teórico a los estudios de evolución galáctica.
Una parte importante de mi investigación está dedicada al medio circungaláctico e intergaláctico (CGM/IGM)
y a cómo las galaxias intercambian gas con su entorno. Estudiando galaxias emisoras de Lyman-alfa y
sus extensos halos gaseosos, impongo restricciones al fondo ultravioleta cósmico (UVB) y a la distribución
de la materia en la estructura a gran escala del Universo.
Mi trabajo es profundamente interdisciplinario y abarca la astrofísica, la cosmología y la ciencia de datos. Colaboro
activamente con equipos internacionales para desarrollar estrategias de observación y técnicas de análisis innovadoras.
Además, me dedico a la comunicación científica y la divulgación, integrando la astronomía en iniciativas culturales y
educativas más amplias para acercar conceptos científicos complejos a públicos diversos.
13 artículos con revisión por pares, 1 preprint en revisión y 3 informes sobre seguridad de la IA. También en Google Scholar y ORCID.
Artículos e informes
Cada artículo tiene su propia ficha, con un breve resumen, los resultados principales y enlaces para leerlo o citarlo. Elige un tema para acotar la lista.
Junto a la astronomía, parte del trabajo de CosmoVentures estudia cómo supervisar y contener sistemas de IA. Estos informes provienen de sprints de Apart Research: resultados tempranos, compartidos abiertamente.
2026
Primera autoraÚltimoPreprint enviado a Astronomy & Astrophysics · 2026
Sofia G. Gallego, Simona Mei, Emanuele Daddi, Gaël Noirot, Dominika Wylezalek & R. Michael Rich
Un cuásar en el corazón de un cúmulo de galaxias en formación casi no muestra gas brillante a su alrededor. El gas se ilumina un poco más allá, a lo largo de una corriente de marea de estrellas y galaxias en plena fusión.
Cúmulos y protocúmulosCuásares y AGNGas circumgaláctico e intergaláctico
Con Muhammad Shoaib Altaf, Devesh Sawant y Xin Li.
Reproduciendo una fuga real de sandbox de julio de 2026, el equipo comparó un monitor, cuatro monitores idénticos y cuatro revisores con roles distintos. Los revisores especializados mantuvieron la contención en más pasos peligrosos, pero todas las configuraciones compartían el mismo punto ciego.
Little Agent Lab como pieza de investigación: un juego en el navegador donde armas un equipo de agentes de IA sin dejar que se filtre un secreto, para hacer tangibles la supervisión y la verificación ante un público joven.
¿Pedirle a un mismo modelo que razone como varias personas amplía lo que considera? En casos reales, respuestas más variadas no llevaron con más frecuencia a la explicación decisiva.
El seguimiento con MUSE de cuatro nebulosas de Lyα gigantes a z ≈ 3 reveló dos nebulosas satélite más pequeñas, cada una a unos 300 kpc de su nebulosa principal y con una velocidad casi idéntica.
Gas circumgaláctico e intergalácticoCúmulos y protocúmulos
Sofia G. Gallego, Simona Mei, Christopher Martin, Donal O’Sullivan, Emanuele Daddi, Dominika Wylezalek & Nicholas Seymour
Observaciones profundas con KCWI revelan un halo de Lyα de al menos 128 kpc alrededor de un cuásar radioemisor en un entorno denso a z = 2,8, y examinan qué lo moldea.
Cúmulos y protocúmulosCuásares y AGNGas circumgaláctico e intergaláctico
Una galaxia de disco a z = 3,25, dos mil millones de años después del Big Bang, es mucho más grande y masiva que otros discos tempranos y se parece a los discos más grandes de hoy.
Vivienne Langen, Sebastiano Cantalupo, Charles C. Steidel, Yuguang Chen, Gabriele Pezzulli & Sofia G. Gallego
La emisión de Hα detectada alrededor de un cuásar a z ≈ 2,2, junto a su nebulosa de Lyα, ayuda a acotar la densidad y el movimiento del gas en el medio circumgaláctico.
Gas circumgaláctico e intergalácticoCuásares y AGN
Haruka Kusakabe et al. (including Sofia G. Gallego)
Datos muy profundos de MUSE revelan halos de Lyα alrededor de galaxias individuales seleccionadas en UV a z ≈ 2,9–4,4, incluidas algunas que no parecen emisoras de Lyα.
Gas circumgaláctico e intergalácticoEvolución de galaxias
Una forma nueva e independiente de acotar el fondo ultravioleta cósmico: el tenue brillo de Lyα de las nubes de gas autoapantalladas que ilumina, detectado apilando datos de MUSE.
Red cósmica y fondo UVGas circumgaláctico e intergaláctico
MUSE revela una nebulosa de Lyα gigante alrededor de un cuásar exótico, y sus líneas de emisión sugieren que el absorbente proviene de un flujo de gas grumoso.
Cuásares y AGNGas circumgaláctico e intergaláctico
Sebastiano Cantalupo et al. (including Sofia G. Gallego)
Observaciones profundas de He II con MUSE en la nebulosa de Lyα Slug apuntan a un gas intergaláctico grumoso, repartido a lo largo de distancias muy grandes en la línea de visión.
Gas circumgaláctico e intergalácticoCuásares y AGN
El apilado de 390 cubos de datos de MUSE para buscar el tenue brillo de los filamentos de la red cósmica entre galaxias, y lo que revela el gas alrededor de las galaxias.
Red cósmica y fondo UVGas circumgaláctico e intergaláctico
Simulaciones de una pequeña galaxia satélite que cae en los 200 parsecs centrales de la Vía Láctea ponen a prueba si pudo alimentar la actividad pasada alrededor del agujero negro central.
Mi investigación actual explora la formación y evolución de las estructuras a gran escala en el Universo temprano,
con foco en los cúmulos y protocúmulos de galaxias. Últimamente me interesa comprender la conexión entre la
luz intracúmulo (ICL) y los entornos de cúmulos y protocúmulos.
Coevolución de las galaxias y su entorno en el mediodía cósmico
Estudio de la interacción entre las galaxias y su entorno a gran escala a z~2, mediante el análisis de la dinámica del gas,
la retroalimentación de AGN y la luz intracúmulo con datos de KCWI y HST, para comprender el ensamblaje temprano de las estructuras cósmicas.
Uso de simulaciones hidrodinámicas para comprender la entrada de gas en los ~200 pc internos de la Vía Láctea provocada por la fusión con una galaxia satélite.
Investigación de licenciatura:
Mi investigación de licenciatura se centró en la dinámica de la entrada de gas en los ~200 pc internos de la Vía Láctea,
analizando cómo la fusión con una galaxia satélite perturba la distribución del gas en el centro galáctico. Mediante
simulaciones hidrodinámicas, estudié cómo el gas se canaliza hacia la región central, lo que puede dar lugar a
formación estelar y actividad cerca del agujero negro supermasivo Sagitario A*.
Este trabajo contribuyó a comprender el papel de las fusiones menores en la alimentación de los agujeros negros centrales
y en la configuración de la estructura interna de la Vía Láctea.
Continué trabajando en este tema durante mi investigación de maestría, refinando los modelos dinámicos
e incorporando nuevas restricciones de simulación. Este esfuerzo dio lugar a un artículo publicado en
MNRAS Letters, con claves sobre cómo la caída de galaxias satélite influye en la dinámica del gas
en el centro galáctico (Artículo en MNRAS).
Investigación de maestría:
Mi tesis se centró en la detección de cúmulos de galaxias mediante la técnica de la secuencia roja en los
sondeos CFHTLS/VIPERS, caracterizando sus propiedades ópticas y estimando las masas de los cúmulos a partir de
su riqueza óptica (Tesis de maestría).
Este trabajo perfeccionó los métodos fotométricos de detección de cúmulos y aportó restricciones a la distribución de masa
de los cúmulos de galaxias a corrimientos al rojo intermedios.
Además de la tesis, trabajé en un pequeño proyecto en el que desarrollé mi propio código de transferencia radiativa
para simular la polarización de supernovas (SNe), investigando cómo las asimetrías en el mecanismo de explosión y
la dispersión por polvo afectan a las señales de polarización observadas ([Enlace]). Esto permitió comprender mejor
cómo la geometría de la explosión influye en las curvas de luz y los perfiles de polarización de las SNe.
También realicé un proyecto semestral sobre las colas de marea en cúmulos globulares, identificando corrientes estelares
que ayudan a modelar el potencial del centro galáctico. Este trabajo contribuyó a entender cómo los cúmulos globulares
interactúan dinámicamente con el campo gravitacional de la Vía Láctea, con claves tanto sobre la evolución
de los cúmulos como sobre la distribución de masa subyacente del centro galáctico.
Investigación doctoral (ETH Zurich):
Durante mi doctorado en la ETH Zurich me centré en revelar las propiedades de la red cósmica
a través de la emisión Lyman-alfa. Para ello desarrollé una técnica de apilamiento específica
que alinea observaciones de espectroscopía de campo integral de MUSE de emisores Lyman-alfa, con el fin
de detectar por primera vez en emisión las débiles estructuras filamentosas de la red cósmica.
Este método aportó nueva evidencia observacional sobre la distribución a gran escala del gas intergaláctico
y permitió conectar directamente las galaxias con su entorno.
A partir de esta detección, usé los mismos datos para restringir la intensidad del
fondo ultravioleta cósmico (UVB) en las regiones de baja densidad de la red cósmica, fijando nuevos
límites a cómo la radiación ionizante extragaláctica regula las propiedades del gas intergaláctico.
Mi trabajo tendió un puente entre las predicciones teóricas y las restricciones observacionales sobre
la emisión de la red cósmica, con claves sobre cómo el gas intergaláctico difuso se ioniza,
se distribuye y se conecta con la evolución de las galaxias en el Universo temprano.
(Tesis doctoral).
Investigación posdoctoral (Caltech):
En Caltech estudié un sistema protocúmulo a alto corrimiento al rojo (z=2.3) con espectroscopía de campo integral
de KCWI, y descubrí múltiples halos Lyα extendidos alrededor de galaxias en un entorno denso.
Mi investigación aportó nueva evidencia de flujos de salida impulsados por AGN y de una formación estelar intensificada
en regiones sobredensas de la red cósmica.
Integré conjuntos de datos multilongitud de onda (ALMA, HST, Spitzer, Chandra) para estudiar la relación entre
la cinemática del gas, la evolución galáctica y los procesos impulsados por AGN. Mis resultados contribuyeron a comprender
cómo la retroalimentación de los agujeros negros supermasivos influye en el crecimiento de las galaxias en el Universo temprano,
en particular en entornos que evolucionarán hasta convertirse en cúmulos masivos a z=0.
Durante mi etapa en Caltech también colaboré con el grupo de neurociencia del comportamiento del Prof. Shinsuke Shimojo,
explorando la volición y el sentido de agencia como una dimensión del estado de flujo.
Investigación posdoctoral (Université Paris Cité):
Actualmente investigo varios protocúmulos del sondeo CARLA, una muestra de estructuras a alto corrimiento al rojo
centradas en AGN radio-ruidosos. Mi investigación se centra en la cinemática del gas, los flujos de salida impulsados por AGN
y la aparición de la luz intracúmulo (ICL), componentes clave para entender la formación de cúmulos en el
mediodía cósmico (z~2).
Combinando observaciones de HST, KCWI y otras longitudes de onda, examino cómo los entornos densos
moldean la evolución de las galaxias y desencadenan una mayor actividad AGN. Mi trabajo contribuye a caracterizar
las primeras etapas de formación de los cúmulos e identificar los mecanismos que regulan la formación estelar y la acreción de gas
en los progenitores de los cúmulos de galaxias masivos actuales.