disco de escombros

En la superficie de la Luna y de los asteroides hay hoyos más pequeños que una cabeza de alfiler, pero con bordes fundidos y brillantes. Estas marcas las dejan meteoritos diminutos; sin embargo, a qué velocidad exacta se produce la fusión seguía sin estar claro.

Una estrella orbita alrededor de un agujero negro en rotación, como una patinadora en el centro de una pista de hielo. Mientras está lejos y puede considerarse un punto, la danza sigue siendo predecible: la órbita obedece leyes claras, como una música con la que es fácil deslizarse. Pero en cuanto se acerca, la gravedad comienza a actuar de manera desigual.

Un disco de gas con un peso de cuatrocientos mil soles rodea al agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Su atracción actúa como un timón gravitacional: lenta pero inexorablemente, gira las órbitas de las estrellas binarias, empujándolas hacia la región donde las fuerzas de marea desgarran la pareja.

Dos estrellas de neutrones giran en un baile íntimo, y cada una siente el campo de marea de la otra. Así como la Luna levanta los océanos en la Tierra, aquí se deforma el propio espacio-tiempo y la materia de la estrella. Los astrofísicos llaman a esto deformación de marea: una medida de cuánto se "hunde" un objeto bajo la gravedad de su compañero.

En 2008, el telescopio Spitzer dirigió su mirada hacia la estrella HD 15407A y detectó un potente exceso infrarrojo. Quince años después, en 2023, el JWST repitió las mediciones. La luz del polvo cósmico se atenuó un 14%.

Un agujero negro es un lugar del que nada puede escapar. Pero algunas teorías sugieren que, en su interior, a nivel cuántico, podría rebotar y convertirse en su opuesto: un agujero blanco, que solo expulsa materia y luz. Un grupo de físicos construyó un modelo computacional de esa transformación.

3 milisegundos antes de la fusión. Un enorme agujero negro, girando a una velocidad frenética, atrae hacia sí una estrella de neutrones: una esfera del tamaño de una ciudad, pero con una masa de una vez y media la del Sol.

Una rama cae en un remolino. Gira y se rompe, pero a veces del centro sale una potente fuente de agua. Algo parecido ocurre cuando un agujero negro despedaza una estrella que pasa cerca, y a veces después de eso un deslumbrante chorro de plasma —un jet— se dispara al espacio.

Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro supermasivo, suena un réquiem cósmico: un evento de disrupción de marea. Gracias a la fotometría y la espectroscopia, los astrónomos distinguen cada instrumento de esta orquesta.

El cosmos está lleno de gritos que no oímos. Cada vez que un agujero negro desgarra una estrella, nace un destello cegador y, a menudo, un estrecho chorro relativista que se proyecta a miles de años luz. Pero si ese reflector apunta lejos de la Tierra, solo vemos un débil resplandor: un eco de radio que llega con retraso.

Cerca de algunas estrellas jóvenes, donde recientemente terminó la formación estelar, no solo hay anillos de polvo, sino auténticos campos de batalla planetarios: discos de escombros extremos.

Espacio profundo, centro de una galaxia. Un agujero negro supermasivo está rodeado por un disco incandescente de gas y polvo. Y de repente, a través de ese velo ardiente, con una periodicidad de varias horas, pasa una estrella — como una flecha disparada por el arco de la gravedad.

En los centros de galaxias lejanas a veces se encienden "faros" de rayos X. No parpadean de forma caótica, sino con estricta regularidad: una vez cada varias horas o días. Estos estallidos se denominan erupciones cuasiperiódicas (repeticiones casi a intervalos regulares).

Cuando un piano cae a un abismo, pensamos en el abismo. En que el piano lleva funda, no. De manera parecida, durante décadas los astrofísicos han observado los acercamientos extremos de cuerpos pequeños a agujeros negros grandes. Les interesaba el propio agujero negro y lo que gira a su alrededor.

Una gota de helio frío pasa peligrosamente cerca de un agujero negro. Pero no es una gota cualquiera: es una estrella muerta del tamaño de la Tierra, aunque con una masa comparable a la del Sol.

En los discos de acreción que rodean los núcleos de galaxias activas — los cuásares, descubiertos por Maarten Schmidt en los lejanos años sesenta — bulle un río de gas y polvo incandescentes. En sus remansos, donde se calman los flujos turbulentos, contra todo pronóstico, nacen planetas.

Cuando el telescopio capta la luz de un lejano enana blanca, el espectrógrafo a veces detecta elementos pesados: calcio, hierro, magnesio. Estos metales no podrían permanecer en la tenue atmósfera del remanente estelar; son el rastro de escombros planetarios caídos recientemente.

En los centros de las galaxias, donde los agujeros negros supermasivos dormitan rodeados de enjambres estelares, a veces se encienden fuegos de fuerza monstruosa: las disrupciones por marea. Pero algunos de estos eventos se comportan de manera extraña: se repiten una y otra vez, y cada nuevo encendido es más tenue que el anterior.

Entre los bloques de hielo que vagan por el vacío hay viajeros especiales: los cometas interestelares. Nacieron alrededor de estrellas lejanas y, por casualidad, llegaron a nuestra vecindad. Uno de ellos, 3I/ATLAS, quedó bajo la mira de los telescopios cuando se acercaba al Sol.

Una hoguera que nadie ve, pero cuyo calor todos sienten: así es como los astrónomos encontraron un destello en una galaxia lejana. No por la luz, sino por la radiación infrarroja del polvo calentado. La galaxia SDSS J010320.39+140152.5 llamó la atención cuando su centro comenzó a brillar de repente en el infrarrojo, como si alguien hubiera echado más leña a un fuego invisible.

Un agujero negro desgarra una estrella y vemos un destello cegador. Un par de años después, cuando todos ya lo han olvidado, los radiotelescopios captan de repente una nueva señal, como un eco del pasado.

Un gigantesco agujero negro desgarró una estrella, y de ella quedó un disco torcido de gas incandescente, como un disco de vinilo deformado por el calor. Ahora, un diminuto agujero negro (o una estrella) corretea alrededor y perfora regularmente ese disco. Cada pinchazo es un brillante destello de rayos X.

Un agujero negro no es solo una esfera oscura en el espacio. Si cerca hay gas y polvo, estos se arremolinan formando un disco plano y luminoso que cae gradualmente hacia el interior. Ese disco, como una lámpara, ilumina al propio agujero, y sobre el fondo brillante se ve su sombra: una silueta oscura con bordes nítidos. Pero, ¿y si el disco no es plano, sino que está roto en pedazos?

Dos estrellas giran alrededor de un centro común, absorbiendo gas de la nube circundante. Alrededor de cada estrella y alrededor de todo el par se forman discos de gas en rotación. De estos discos, como de mangueras, brotan chorros. Dentro de los discos, el gas se mezcla constantemente: así funciona la inestabilidad magnetorrotacional.

De noche, un farol lejano parece inmóvil, pero si te acercas y te fijas bien, notarás que se balancea ligeramente con el viento. Así, más o menos, buscan los astrónomos planetas alrededor de otras estrellas: miden cómo la estrella se desplaza de forma casi imperceptible debido a la atracción de sus compañeros invisibles.

La joven estrella HL Tau está rodeada por un disco de gas y polvo: la cuna de futuros planetas. Dentro de este disco, el gas no se queda quieto: gira en círculos, pero al mismo tiempo tiembla y se mezcla, como el agua en un río bravo. Los astrónomos han medido por primera vez la fuerza de esta mezcla.

Un agujero negro puede atormentar a una estrella durante años, en lugar de desgarrarla de inmediato. Las fuerzas de marea ocurren cuando la gravedad del agujero estira la estrella: el lado cercano es atraído con más fuerza que el lejano. Normalmente, al acercarse demasiado, la estrella se destruye al instante: esto es una disrupción por marea.

El agua en un remolino no baja toda: parte salpica hacia arriba en finas salpicaduras. Algo parecido le ocurre al gas cerca de un agujero negro. Cae, se calienta, choca consigo mismo — y parte de él es expulsado de vuelta al espacio en dos chorros estrechos que viajan en direcciones opuestas.

De noche, en una carretera desierta, un faro parpadea rara vez, pero de inmediato a plena potencia. Así se comportan las estrellas tipo WZ Sge: durante años brillan apenas perceptiblemente, y luego estallan de golpe, volviéndose cientos de veces más brillantes.

El cuerpo helado Arrokoth se parece a un muñeco de nieve: dos esferas unidas entre sí. Hay muchos objetos de dos cabezas más allá de la órbita de Neptuno, en el cinturón de Kuiper. Durante mucho tiempo se pensó que se formaban por la colisión lenta de dos cuerpos separados. Una nueva simulación muestra otro camino.

El centro de la galaxia es una metrópolis bulliciosa, donde un gigantesco agujero negro a menudo atrapa estrellas distraídas. Pero los telescopios captaron un destello en los tranquilos suburbios, a decenas de miles de años luz del núcleo.

Cuando un planeta se acerca demasiado a su estrella, las fuerzas de marea lo destrozan, encendiendo una pira funeraria cósmica. Los escombros forman un disco brillante. Los científicos simularon la muerte de planetas en otras estrellas, rastreando el brillo de esos destellos.

Un trozo de carbón común, si se deja bajo el sol abrasador, simplemente se calienta. Pero si lo llevamos al espacio y lo acercamos al Sol a una distancia veinte veces menor que la de la Tierra, no resistirá ni unos minutos. Algo así les ocurre a los asteroides oscuros, ricos en carbono.

Los neutrinos cósmicos son partículas fantasma que atraviesan la Tierra sin obstáculos. El telescopio IceCube, incrustado en el hielo de la Antártida, captó uno de estos neutrinos, que coincidió con un destello infrarrojo.

La joven estrella binaria IRS 44, en la constelación de Ofiuco, se asemeja a una cocina ajetreada: corrientes de gas, como chorros de masa, caen sobre el disco en rotación, y en el punto de impacto nace el calor.

Cuando una estrella se acerca a un agujero negro — un objeto con una gravedad tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar de él —, las fuerzas de marea desgarran la estrella, como si fuera masa atrapada en las varillas de una batidora.

Los vortones son anillos cósmicos invisibles, bucles cerrados de espaciotiempo curvado. Más finos que un átomo pero más pesados que las estrellas, estos vestigios del Big Bang giran como tiovivos gigantes, arrastrando todo a su alrededor.

El universo está lleno de masa invisible — la materia oscura — que solo se manifiesta a través de la gravedad. Una de las hipótesis sugiere que la materia oscura está compuesta por agujeros negros primordiales, objetos formados en las condiciones extremas inmediatamente posteriores al Big Bang.

Cuatro horas y cincuenta y ocho minutos. Con ese ritmo, como un metrónomo, algo pasa frente a la enana blanca ZTF J1944+4557, haciendo que su luz se atenúe en un tercio, y a veces casi a la mitad.

Un radiotelescopio capta una señal de unos pocos milisegundos de duración, y en ese instante se libera una energía comparable a la que el Sol emite en días. Esto es un estallido rápido de radio, un pulso de radio de milisegundos proveniente de una galaxia lejana. Desde su descubrimiento en 2007, los astrofísicos debaten qué lo produce.