hidrógeno molecular

En el interior de los subneptunos, los planetas más abundantes de la galaxia pero en los que no se puede pisar, el magma de silicato y el hidrógeno se mezclan en un único cóctel supercrítico. Antes se pensaba que bajo la densa atmósfera de hidrógeno había un límite nítido con el silicato fundido, como aceite sobre agua.

En una densa nube molecular, en el borde de un gas brillante, trabaja una cinta transportadora invisible. Toma fragmentos simples —átomos individuales y pares ligeros— y, paso a paso, los une para formar largas cadenas y anillos de carbono. La primera pieza de esta cinta transportadora ha escapado durante mucho tiempo a la vista. Ahora se ha encontrado.

En las profundidades negras del cosmos, en la superficie de diminutas partículas de hielo, tiene lugar una construcción silenciosa. Allí, donde la temperatura cae casi hasta el cero absoluto y la radiación es intensa, el aminoácido glicina (el ladrillo proteico más simple) se une consigo mismo.

Un disco de gas y polvo gira alrededor de la joven estrella HV Tau C casi de canto. El telescopio James Webb ha analizado su espectro y ha detectado la emisión de hidrógeno molecular caliente (H₂). Esta revela un amplio viento bilateral que surge de las regiones internas y se extiende mucho más allá del disco.

Setenta y dos discos protoplanetarios — capullos giratorios de gas y polvo, repletos de polvo cósmico y gas — quedaron bajo la mira del instrumento MIRI a bordo del JWST.

Durante mucho tiempo, los astrónomos buscaron las «fábricas» de los rayos cósmicos más energéticos — partículas que llevan en su interior un macromundo comprimido al tamaño de un núcleo atómico. Las sospechas recaían sobre colosales regiones de formación estelar como Cygnus OB2, donde chocan los vientos de jóvenes gigantes.

El universo a los 700 millones de años es una obra ruidosa donde apenas empiezan a encenderse las primeras luces. Los telescopios captaron una señal de esa época lejana: la galaxia REBELS-25, masiva y repleta de combustible estelar.

Una orquesta abarrotada toca cada instrumento su propia parte, y tú intentas distinguir la voz suave de una flauta rara: su melodía se ahoga entre violines y trompetas. Así se ve, más o menos, la caza de moléculas en las nubes interestelares: los telescopios captan las «voces de radio» de muchas sustancias, y distinguir la señal buscada entre el ruido no es tarea fácil.

En el densamente poblado centro de la galaxia, dos estrellas orbitan tan cerca que una despoja a la otra de sus capas externas, como el viento arranca la ropa de un tendedero. Queda un núcleo caliente de helio: una estrella sin envoltura de hidrógeno.

El hidrógeno es el elemento más abundante. Sus átomos son como antenas: emiten y absorben luz en frecuencias muy específicas. Einstein predijo que el espacio-tiempo puede ondularse: son las ondas gravitacionales.

Una galaxia no es una imagen congelada, sino un caldero burbujeante donde continuamente nacen estrellas nuevas a partir de gas tenue. Para entender cuánto durará esta ebullición, los astrónomos pesan el ingrediente principal: el hidrógeno molecular frío. Este es invisible, pero lo delata el monóxido de carbono (CO), que brilla en el rango de radio.

Durante casi medio siglo, los astrónomos han buscado deliberadamente en el medio interestelar la glicina, el aminoácido más simple y uno de los bloques fundamentales de las proteínas.

En un denso capullo de gas alrededor de una joven estrella masiva, como en un gigantesco matraz químico, chocan flujos de materia. Uno de ellos se mueve respecto a nosotros a unos 11 kilómetros por segundo, el otro a unos 5.

Una ciudad lejana vista a través de un cristal empañado: las luces brillantes se difuminan, los detalles se pierden. Así es como los astrónomos ven el gas con iones de magnesio (espectroscopía) en nuestra galaxia: las líneas espectrales más fuertes se saturan y no permiten saber cuánta materia hay realmente.

Una hoguera hecha de alcohol puro arde con intensidad y casi no produce humo. Así brillaban las primeras estrellas: no contenían elementos pesados, solo hidrógeno y helio, restos del Big Bang.

Una hoja de papel casi no pesa nada, pero si apilas cien hojas, obtienes un bloque notable. Algo similar hicieron con un material que es excelente para convertir un color de luz en otro, pero solo cuando tiene el espesor de un átomo. Una sola capa es como una hoja: funciona de maravilla, pero es demasiado delgada para producir mucha luz.

En una densa nube de gas y polvo donde nacen estrellas gigantes, el telescopio ALMA ha vislumbrado algo familiar. Cuatro delgados chorros de gas salen de la misma región, y cada uno deja tras de sí una cadena de brillantes nudos, como una línea de puntos.

Los radiotelescopios captaron la radiación del objeto celeste G358.93-0.03 MM1, un caliente capullo dentro del cual se enciende una estrella masiva. En ese resplandor se detectaron líneas de glicolamida, una delicada molécula de carbono.

Mucho antes de que una estrella se encienda en una nube de gas, allí ya hierve una vida química. En los grumos fríos y densos de gas —llamados núcleos sin estrellas— los átomos se unen formando moléculas, simples y más complejas. Para observar esta cocina invisible, los astrónomos apuntaron un radiotelescopio de cuarenta metros en Yebes hacia 23 de estas nubes en la nebulosa de Orión.

El cometa 3I/ATLAS fue detectado cuando entró en el Sistema Solar desde el espacio interestelar.

Una nube de gas del tamaño de una pequeña galaxia cae sobre la Vía Láctea a cientos de kilómetros por segundo. Estas nubes se denominan de alta velocidad y hasta ahora no se habían encontrado estrellas en ellas, solo gas. Ahora, en una de ellas, llamada Complex H, los astrónomos han divisado un par de jóvenes cúmulos estelares.

En una nube donde nacen estrellas masivas hay un núcleo denso y caliente. Como en una cocina abarrotada donde el calor de la placa hace que se evaporen los olores, aquí el calor de las estrellas jóvenes evapora moléculas de la superficie de los granos de polvo cósmico.

Los astrónomos, usando el James Webb y la espectroscopía (descomponer la luz en colores), observaron a través del polvo el centro de la galaxia IRAS 07251-0248. Allí encontraron benceno, acetileno, metano: los mismos hidrocarburos que forman la gasolina y los plásticos.

Un caldero burbujeante: el vapor sube, el agua hierve y la temperatura varía de un punto a otro. Así también en el espacio: las nubes de gas alrededor de estrellas jóvenes no son esferas lisas, sino una mezcla agitada con remolinos y variaciones de densidad. Durante mucho tiempo, los astrónomos consideraron estas nubes homogéneas, pero esa simplificación puede distorsionar las conclusiones.

El cielo nocturno parece oscuro, pero en realidad está lleno de un débil resplandor. La mayor parte de esta luz nace en nubes invisibles de gas frío, el mismo del que surgen las nuevas estrellas. Este gas apenas emite radiación, por lo que es difícil de detectar. Pero a veces se delata mediante ondas de radio que emiten las moléculas de monóxido de carbono (CO).

Alrededor de las estrellas jóvenes giran discos de gas y polvo, como si fueran andamios para futuros planetas. De este material se formarán mundos rocosos y gigantes gaseosos. Por eso, la composición química del disco determina directamente cómo serán los planetas.

En el aire que respiramos ocurren constantemente eventos químicos invisibles al ojo. Uno de ellos es el nacimiento y la muerte instantánea de una partícula con la fórmula H₂COO. Se la llama «compuesto intermedio»: aparece por una fracción de segundo cuando las moléculas de ozono chocan con sustancias orgánicas, y de inmediato se deshace en fragmentos más simples.

En una fría nube de gas en el mismo centro de nuestra galaxia, a la que los astrónomos llaman G+0.693-0.027, se esconde un verdadero laboratorio químico. Allí, lejos de las estrellas, sobre la superficie de diminutas partículas de polvo —del tamaño de las partículas de humo— los átomos se unen formando moléculas, como masa sobre una mesa de cocina.

Un secador de pelo dirigido a un trozo de hielo arranca vapor y gotas de la superficie, y el hielo se derrite poco a poco. Algo parecido hace el viento del centro de nuestra Galaxia: atrapa nubes frías de gas y las arrastra, calentándolas y rompiéndolas en pedazos.

En las oscuras y frías nubes del espacio donde nacen las estrellas, los granos de polvo se cubren con una fina capa de hielo. Ese hielo no es solo agua congelada, sino una mezcla de distintas moléculas: monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno y otras.

El telescopio James Webb observa la estrella TRAPPIST-1, una diminuta enana roja alrededor de la cual orbitan siete planetas del tamaño de la Tierra. Y ve algo inusual: las brillantes llamaradas de esta estrella apenas alcanzan los 3500–4000 grados. En comparación, una llamarada solar típica se calienta hasta los 9000–10000 grados.