sistemas multiplanetarios

Un censo de población según la forma del cuerpo: así se puede describir lo que hicieron los astrónomos con 6348 galaxias masivas. En lugar de estatura y peso, midieron cuánto se concentra la luz hacia el centro, cuán achatada está la galaxia y cuán asimétrica es su forma. Luego repitieron las mismas mediciones en galaxias de tres modelos computacionales del universo y compararon los resultados.

El álbum familiar de esta pareja estelar se ha ido completando durante 45 años, pero las fotos estaban borrosas y los pies de foto, contradictorios. Ahora los astrónomos han sacado las viejas imágenes, han tomado nuevas tomas nítidas y han vuelto a colocar a cada uno en su sitio.

Los astrónomos detectan planetas lejanos por el temblor de sus estrellas: un compañero invisible tira de la estrella hacia nosotros y luego nos aleja, y su luz cambia ligeramente de color. Pero ese temblor solo cuenta la mitad de la verdad.

En una casa en una calle soleada vive una familia numerosa: un padre gigante que siempre se sienta junto a la ventana y un niño pequeño que corre por el patio. Así es el sistema TOI-4468: un gigante gaseoso Júpiter caliente pegado a la estrella, y un poco más lejos orbita un sub-Neptuno, un planeta más pequeño que Neptuno pero más grande que la Tierra.

Dos estrellas, AF Lep A y ε Indi A, se convirtieron en el centro de atención. Con el espectrógrafo GHOST en el telescopio Gemini, los astrónomos descompusieron su luz en colores y, mediante las líneas de absorción, determinaron cuánto carbono, oxígeno, azufre y otros trece elementos hay en sus atmósferas.

El cielo nocturno parece inmutable, pero las galaxias intercambian materia constantemente. La Vía Láctea, como un gran río, absorbe arroyos más pequeños: las galaxias enanas. Junto con sus estrellas, también pueden llegar planetas.

Dos estrellas giran una alrededor de la otra como bailarines que se acercan y se alejan. Con el tiempo, una de ellas se hincha y sus capas externas fluyen hacia la vecina. La que recibe el material ajeno no se distingue en apariencia de una estrella solitaria, pero su superficie lo recuerda todo.

Una estrella no es solo un sol lejano. Es la cuna de los planetas, que guarda en su luz la historia del nacimiento de todo el sistema. La composición química de una estrella es su ADN.

En un mismo sistema estelar orbitan dos equipos de planetas. Unos se mueven en órbitas ordenadas, como patinadores en una pista, evitando choques. Otros se agrupan, sus trayectorias se cruzan y, tarde o temprano, ocurre un accidente cósmico: un impacto gigante.

A la pareja estelar J05+50 le toma casi dos meses completar una órbita alrededor de su centro común. Desde la Tierra se ve como un punto débil en la constelación de Hércules — a 4625 pársecs de nosotros. La fotometría de la estrella binaria registra solo un suave bamboleo de brillo, como el pulso de un corazón gigante.

Entre los abrasadores exoplanetas que giran peligrosamente cerca de sus estrellas, se esconde un secreto de nacimiento. Hace casi tres décadas, Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron el primer mundo de este tipo, y desde entonces los astrónomos se preguntan: ¿cómo es que un gigante gaseoso termina…

Cuando el telescopio JWST descompone la luz de un lejano exoplaneta en un espectro, lee una crónica química. Pero esta crónica no es una verdad monolítica, sino una atmósfera que la radiación estelar reescribe constantemente.

Hace un cuarto de siglo, Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron el primer Júpiter caliente y rompieron todos los cánones de formación planetaria. Un gigante gaseoso en una órbita de apenas días no podría haberse formado cerca de la estrella: allí hace demasiado calor y no hay material de construcción.

En el interior de los planetas y estrellas, en los océanos rotantes de plasma, chocan flujos turbulentos, fuerzas de Coriolis y tensión magnética. La intriga principal es cómo la energía de este caos cristaliza en un armazón magnético estable, capaz de perdurar miles de millones de años.

Cada estrella es un archivo vivo, y su espectro, un manuscrito en capas. Durante miles de millones de años, se escribe en él la historia de la galaxia: la evolución química galáctica de la Vía Láctea deja una huella suave en la abundancia de elementos.

Toda civilización nace con una deuda gravitatoria. La masa del planeta natal define el monto del crédito, y la ecuación de Tsiolkovski, la tasa de interés que se cobra por cada kilogramo de carga útil. Para enviar una sonda a las estrellas, hay que pagar con combustible, y la deuda crece de forma exponencial.

Un planeta rocoso al rojo vivo se parece a una olla de sopa hirviendo, solo que su tapa es la atmósfera. Los gases escapan del magma, envuelven el mundo en una manta densa y a la vez influyen en la rapidez con que se enfría el cuerpo celeste.

Agita con fuerza una olla de sopa hirviendo: el líquido chapotea y las ondas golpean las paredes. Algo muy parecido ocurre dentro de un planeta gaseoso cuando, en una órbita alargada, pasa cerca de su estrella. La gravedad estelar excita potentes ondas internas en el planeta, conocidas como modos fundamentales de marea.

En los catálogos de exoplanetas se acumulan muchos mundos con tamaños entre la Tierra y Neptuno. Se dividen en dos grupos: las supertierras rocosas y los minineptunos gaseosos. En el sistema solar no existen, y los científicos debaten sobre su origen. Los autores del estudio examinaron el "pasaporte" de cada planeta: su órbita.

En los rincones más remotos del sistema solar se esconden miles de objetos del tamaño de un planeta. A veces, sus trayectorias se cruzan con la órbita terrestre. No hace falta que choquen: incluso pasando cerca, un monstruo así puede desatar una catástrofe.

Un móvil infantil: las figuras cuelgan de hilos y responden a cualquier soplo. De manera similar, los planetas en órbitas muy amplias apenas son sostenidos por la gravedad de la estrella — y sienten las más leves «corrientes» gravitacionales. Los astrónomos propusieron convertir esos planetas en detectores de materia oscura.

Las enanas rojas son herreras incansables de los destinos planetarios. Su radiación, como un martillo, expulsa las envolturas gaseosas, dejando solo núcleos rocosos desnudos. En las profundidades de la constelación de Hércules, alrededor de la tenue enana M GJ 3929, orbita un mundo del tamaño de una Tierra y…

Cuando un planeta pasa por delante del borde de su estrella, la estrella ilumina su atmósfera, igual que el sol del atardecer resalta las nubes sobre el horizonte. Ese breve instante, que dura apenas unos minutos, lleva la huella de los gases a través de los cuales ha pasado la luz estelar.

Dos agujeros negros chocan de frente a gran velocidad, mientras un tercero orbita cerca. En la vida cotidiana, un accidente así generaría una ráfaga de ondas gravitacionales (ondulaciones en el espacio, como las que produce una piedra al caer en un estanque).

Un enorme disco giratorio de gas y polvo rodea a una estrella joven. En esta "maternidad" de planetas a menudo se ven anillos y huecos, como si un arado invisible hubiera trazado surcos. Por lo general, se asocian con planetas ya formados que, con su gravedad, despejan caminos.

Imagina una moneda diminuta escondida en una caja fuerte perfecta, pero cuyas paredes son tan delgadas que la moneda a veces las atraviesa, dejando un sonido apenas perceptible. Los axiones son como esas monedas, solo que en lugar de metal son partículas, y en lugar de una caja fuerte, la materia ordinaria.

Una cuerda de guitarra solo suena en ciertas notas, cuando se pisa en los trastes. Así es también el disco de gas y polvo alrededor de una estrella joven: está atravesado por ondas estacionarias, pero solo sobreviven las vibraciones selectas.

Un cocinero añade más azúcar a la masa y el pastel sale distinto. Igual ocurre con una estrella: la composición de su "masa" —la nube de gas y polvo de la que nacen los planetas— determina qué mundos aparecerán a su alrededor.

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.

Los sistemas planetarios jóvenes se parecen a una orquesta que acaba de empezar a ensayar: todos los músicos intentan tocar al mismo ritmo.

El telescopio 'Kepler' observó durante años miles de estrellas y detectó planetas por las diminutas caídas en su luz cuando el planeta pasa frente a su estrella. Ese paso, o tránsito, permite medir el tamaño del planeta, pero no la forma de su trayectoria.

Ecuaciones simples que describen los ciclos de zorros y conejos se han aplicado a bacterias en exoplanetas distantes, como K2-18 b. Estos mundos albergan océanos profundos bajo densas atmósferas de hidrógeno.

Siete horas: eso dura el año en el planeta TOI-4552b. Se precipita alrededor de su estrella más rápido que algunas lunas alrededor de la Tierra. La estrella es una tenue enana roja, cuatro veces más pequeña que el Sol, pero el planeta está tan pegado a ella que recibe cientos de veces más calor que nosotros.

Un terrón de azúcar reposa en un platillo junto a una taza de té caliente. Si lo dejas caer en el té, se disuelve en minutos. Pero si lo sumerges despacio, el azúcar se derrite gradualmente, cediendo su dulzor a la bebida. Algo parecido ocurre en dos parejas estelares recién descubiertas, solo que en lugar de azúcar hay una enana marrón, y en lugar de té, una estrella.

Una nube de tormenta acumula electricidad como una batería antes de la descarga. Puede descargarse de dos maneras: mediante un rayo o mediante la creación de partículas con una carga diminuta, llamadas partículas con carga milésima. Estas partículas son casi invisibles para los instrumentos, pero su rastro puede detectarse observando con qué frecuencia caen los rayos.

En el cúmulo estelar NGC 2158, que tiene más de mil millones de años, los astrónomos han contado con qué frecuencia las estrellas viven en parejas. El telescopio Hubble observó el cúmulo durante mucho tiempo para poder ver incluso las estrellas más tenues, aquellas con menos de un tercio de la masa del Sol.

Para la fotosíntesis con liberación de oxígeno es necesario descomponer el agua. Esto es parecido a una rueda hidráulica: para que gire, se necesita un flujo fuerte. La luz actúa como el flujo, y las partículas de luz son sus chorros.

En los exoplanetas que siempre dan la misma cara a su estrella, la mitad nocturna está condenada a un frío eterno. Pero las montañas pueden cambiar las cosas. Las irregularidades de la superficie agitan el océano de aire, dirigiendo flujos de humedad a través del límite entre el día y la noche.

El viento solar y la radiación ultravioleta desprenden constantemente de la Tierra una fina capa de gases, como el viento que se lleva el vapor sobre una olla caliente. Este proceso es lento, lleva miles de millones de años.

Una estrella nueve veces más masiva que el Sol enciende a su alrededor una zona donde podría haber agua líquida en un planeta. Pero esta zona es como una franja estrecha de playa durante la marea baja: desaparecerá en 30 millones de años. Estas estrellas viven intensamente y mueren jóvenes, sin dejar tiempo a la vida para el largo camino desde microbios hasta seres complejos.