emisión milimétrica

La nebulosa Tarántula es un gigantesco vivero estelar en una galaxia vecina. Allí nacen cientos de miles de estrellas, y su luz ilumina nubes de polvo. Ese polvo brilla en el infrarrojo, y en su espectro se ven misteriosas bandas. Durante mucho tiempo, los astrónomos debatieron qué moléculas las producen.

El cúmulo de galaxias RXC J0528.9−3927 se asemeja a una ciudad envuelta en niebla: en el centro brilla intensamente un halo de radio, y más allá, fuera de los límites habituales, los astrónomos han distinguido un resplandor apenas perceptible. Se extiende a lo largo de dos millones de años luz, tres veces más lejos que el propio halo.

Una linterna normal ilumina en todas direcciones, y a los pocos metros su haz se debilita tanto que apenas ilumina una pared. La atmósfera dispersa la luz, y el viento y las corrientes térmicas la distorsionan aún más. Pero si se coloca un tubo invisible para la luz directamente en el aire, el haz viajará por él como el agua por una manguera.

Cada mañana, el barrendero amontona las hojas en un montón. El Sol, al atravesar la galaxia, hace algo parecido: su gravedad reúne el gas interestelar disperso en un cono invisible, un embudo gigante.

Hace diez mil millones de años, el universo estaba salpicado de extrañas chispas escarlatas. El telescopio James Webb las detectó en imágenes de lejanos corrimientos al rojo: fuentes compactas que brillan como galaxias enteras, pero del tamaño de una región diminuta en su centro. Los astrónomos las apodaron «pequeños puntos rojos».

Cuando el telescopio espacial James Webb dirigió su mirada hacia las profundidades del tiempo, los astrónomos esperaban ver las galaxias habituales. Pero en cambio, las imágenes se salpicaron de un montón de puntos rojos brillantes e increíblemente compactos.

La radiación cósmica de fondo es el resplandor residual del Big Bang que vemos en ondas milimétricas. Pero también tiene una cola de onda larga que se extiende hasta el rango de radio. En longitudes de onda superiores a 21 centímetros, esta luz comienza a ser absorbida por el hidrógeno neutro disperso en el espacio lejano.

El telescopio de rayos X XRISM observó durante 170 000 segundos el núcleo de la galaxia Cygnus A, una de las fuentes de radio más potentes del cielo. En su centro se esconde un agujero negro supermasivo que engulle materia y la calienta hasta hacerla brillar en rayos X.

Una pareja de patinadores gira tomados de la mano. Si la trayectoria es un círculo perfecto, cada empujón del compañero es predecible. Pero si se alarga hasta convertirla en un óvalo, los esfuerzos se vuelven desiguales: al acercarse, un tirón; al alejarse, una pausa. Más o menos así se comportan dos agujeros negros en los últimos minutos antes de fusionarse.

Una estrella joven está rodeada por un disco plano y giratorio de gas y polvo, como masa de pizza que se hace girar. Dentro de ese disco nacen los planetas.

En el corazón mismo de la Vía Láctea, algo brilla continuamente en rayos gamma. Es una luz especial, con una energía de exactamente 511 mil electronvoltios. Esa energía surge cuando un electrón se encuentra con su antipartícula, un positrón, y ambos desaparecen dejando un destello de luz.

Una mota de polvo flota en el aire, sostenida por un rayo de luz invisible. A su alrededor hay aire normal, pero a veces salta una pequeña chispa en la mota. Por primera vez, los científicos han observado de cerca estas descargas y han descubierto que no las provoca la propia mota, sino visitantes invisibles del espacio y de la tierra.

Una estrella recién nacida se parece a una batidora de cocina: bate la nube que la rodea y salpica en todas direcciones. Solo que en lugar de masa, hay gas y polvo. Antes, los astrónomos solo veían chorros de gas, y consideraban el polvo demasiado frágil: la onda de choque debería desintegrar los granos en átomos.

La luz de estrellas lejanas, al atravesar el polvo cósmico, pierde parte de su energía. Los granos de polvo absorben y dispersan la luz, y por la forma en que lo hacen en diferentes longitudes de onda se puede inferir su composición y tamaño. Los astrónomos llaman a esto la curva de absorción del polvo.

Sobre los polos de Júpiter rugen auroras polares: allí los electrones son acelerados por campos eléctricos y se precipitan sobre las capas superiores de la atmósfera, haciendo brillar el gas. Pero no todos los electrones viajan hacia abajo.

El cielo nocturno ya no es tan silencioso como antes. Sobre nosotros pasan miles de satélites, y cada uno puede emitir ondas de radio accidentalmente, estorbando a los astrónomos que escuchan galaxias lejanas. Para entender este ruido, los científicos apuntaron el radiotelescopio 21CMA en China hacia los pasos de los satélites Starlink.

Una bandada de luciérnagas en un bosque nocturno parpadea al azar: cada insecto destella por su cuenta y la luz se dispersa por igual en todas direcciones. Ahora imagina que las luciérnagas se pusieran de acuerdo para parpadear de modo que su luz conjunta se dirigiera solo hacia el norte, aunque ellas permanecieran quietas y ninguna se girara.

En la galaxia de Andrómeda, la vecina grande más cercana a nuestra Vía Láctea, los astrónomos han observado nubes frías y gigantes donde nacen las estrellas. Estas nubes están formadas por gas y polvo, pero verlas directamente no es fácil: apenas brillan.

Una llamarada solar es como un trueno en un cielo despejado: una liberación de energía breve pero poderosa. El radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica, captó una llamarada de clase M1.3 y la observó con una nitidez sin precedentes. Los instrumentos habituales ven o los detalles brillantes o los débiles, pero no ambos a la vez.

Un radiotelescopio ha captado la señal de tres galaxias que existían cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Su resplandor en radio es tan potente que en cada una habrían nacido mil soles por año en un corto periodo. Para comparar: nuestra Vía Láctea apenas forma un par de estrellas al año.

Una llamarada solar es como una explosión en la atmósfera de una estrella: en minutos se libera una energía comparable a miles de millones de bombas nucleares. El 4 de mayo de 2022, el radiotelescopio RT-7.5 en Moscú observaba una llamarada de clase M5.7.

En el desierto chileno de Atacama, a casi cinco kilómetros de altitud, se alza un radiotelescopio que capta ondas milimétricas procedentes de las profundidades del cosmos.

Una mota de polvo de diamante, más pequeña que la centésima parte de un milímetro, brilla en rojo. En su interior hay un defecto del cristal: dos átomos de carbono vecinos, donde falta uno y junto a él se encuentra un átomo de nitrógeno. Ese par atrapa la luz y la devuelve, como un faro diminuto que no se apaga a temperatura ambiente.

El telescopio espacial Einstein Probe registró una tormenta celestial: tras una breve (0,4 segundos) explosión de rayos gamma — el relámpago cósmico — siguió un largo estruendo de rayos X, como un trueno. Duró casi 10 minutos.

Los astrónomos los apodaron «pequeños puntos rojos»: lejanas galaxias con un agujero negro gigante en el centro, envuelto en una gruesa capa de hidrógeno. Este envoltorio no es solo un camuflaje, sino un cañón natural. El agujero absorbe materia, pero expulsa parte de ella en estrechos chorros.

La enana roja V374 Pegasi es una estrella del tamaño de un tercio del Sol, pero con temperamento de volcán. Cada pocas horas, gigantescos cúmulos de plasma se desprenden de su superficie, como burbujas de vapor de una olla hirviendo. Estas eyecciones, llamadas protuberancias, salen disparadas al espacio y generan ráfagas de ondas de radio.

En el centro de casi toda galaxia grande se encuentra un agujero negro supermasivo. Atrae gas y polvo, y a su alrededor se forma un disco brillante. Pero el telescopio James Webb ha mirado más lejos, a una región donde la luz del agujero negro es más débil y, aun así, el polvo brilla. Los astrónomos examinaron ocho galaxias.

En la noche del 9 al 10 de marzo de 2024, una nube de plasma expulsada por el Sol se alejaba de la estrella. Ya había superado la distancia de cinco radios solares cuando una red terrestre de 352 antenas en el valle de Owens, California, captó una breve señal de radio proveniente de ella.

A 8,58 megapársecs de nosotros, la galaxia espiral M51 hace girar sus brazos, mientras el radiotelescopio VLA en su configuración más extensa la observa con una resolución de 0,16×0,14 segundos de arco. Es como si desde la Tierra pudiéramos distinguir una moneda en la superficie de la Luna.

El radiotelescopio RATAN-600 es un anillo de cientos de paneles de aluminio en la ladera de una montaña en Karacháyevo-Cherkesia. En la primavera de 2018, su espejo captó ondas de radio de dieciséis enanas rojas — estrellas pequeñas, tenues, pero de vida muy larga.