embrión planetario

En una densa nube de gas y polvo donde nacen estrellas masivas, dos estrellas jóvenes pasaron hace poco muy cerca una de la otra. Su danza dura apenas unos sesenta años, y los astrónomos la han visto por primera vez en detalle.

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.

En los primeros 500 millones de años después del Big Bang, las galaxias crecían a un ritmo vertiginoso. El gas caía rápidamente en ellas y colapsaba en estrellas sin encontrar resistencia. Este período se conoce como 'formación estelar sin obstáculos'.

El nacimiento de una luna es un accidente cósmico. Dos planetas jóvenes chocan y una nube de escombros incandescentes gira alrededor del mundo superviviente. De ese disco, como de arcilla en un torno de alfarero, con el tiempo se forma un satélite. Así apareció probablemente nuestra Luna.

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.

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.

Olvídate de las imágenes típicas de los núcleos planetarios: la frontera nítida entre roca y gas es cosa del pasado. La sonda Juno, al sumergirse en el campo gravitatorio de Júpiter, y Cassini, en los brazos de Saturno, descubrieron que los elementos pesados no se concentran en el centro, sino que se extienden por una región enorme…

Cuando miramos al espacio profundo, vemos el pasado. La ley de Edwin Hubble convierte el corrimiento al rojo en una máquina del tiempo: la luz de la galaxia UDS 12999 tardó 7.600 millones de años en llegar hasta nosotros — más de la mitad de la vida del Universo.

Una esfera, casi ingrávida para su tamaño, orbita la estrella cada cuatro días. El planeta TOI-2195 A b es un verdadero enigma: con una masa ligeramente mayor que Neptuno, se ha inflado hasta alcanzar volúmenes jovianos. Si existiera un océano suficientemente grande, este exoplaneta flotaría en su superficie como un balón inflable gigante.

Las galaxias lenticulares son las «tranquilas» del cosmos: tienen disco, pero no brazos espirales brillantes. Durante mucho tiempo, su origen fue un misterio. Un equipo de científicos ejecutó la simulación por computadora Hydrangea y siguió el destino de cada galaxia desde su juventud hasta nuestros días. En el diagrama «masa-tamaño», estas galaxias se alinean formando una V.

La joven Tierra era una esfera hirviente de roca líquida, mientras que Theia, que chocó contra ella, ya se había enfriado y solidificado. Es como arrojar un trozo de mantequilla fría en una olla de sopa: la sopa salpica, pero la mantequilla apenas. Así, el interior terrestre salió despedido al espacio, formando una nube de polvo cósmico y escombros.

Un organismo vivo es una máquina que hace pasar energía a través de sí mismo y la convierte en calor. Este ciclo interno se denomina producción interna de entropía (una medida de la disipación de energía). Pero hace unos 2,5 millones de años, nuestros antepasados pusieron en marcha un segundo circuito: el externo. Tomaron en sus manos una piedra afilada y, más tarde, una rama encendida.

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.

Imagina a una persona en una foto antigua, de pie entre la multitud y girando sobre sí misma: adivinar su edad es casi imposible. Algo así hacen los astrónomos cuando determinan la edad y la masa de estrellas lejanas, y a menudo se equivocan.

Hace ochocientos millones de años, en el cinturón principal de asteroides, se rompió un gigantesco tintero. El cuerpo progenitor, de más de cien kilómetros de diámetro y compuesto por condritas carbonáceas primitivas, se desintegró repentinamente cerca de la resonancia J3:1 con Júpiter.

Los detectores captan el «rizado» de las ondas gravitacionales producido por la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones, como un eco de la cocina donde se preparó el plato cósmico. Los astrónomos intentan reconstruir la receta: cómo dos estrellas masivas se convirtieron en una pareja exótica y colisionaron.

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.

Idea del origen extraterrestre de la vida ha inquietado las mentes durante mucho tiempo. Fred Hoyle pensaba que las bacterias viajan entre las estrellas. Un nuevo trabajo probó una ruta similar, pero más cercana: de Marte a la Tierra.

La cosmología está viviendo tiempos extraños. Por un lado, el modelo estándar con materia oscura y energía oscura describe de forma excelente la estructura a gran escala. Por el otro, está crujiendo por las costuras.

En el Universo temprano, los cúmulos estelares eran tan densos que nacían gigantes del tamaño del Sistema Solar. Si uno de estos colosos estuviera en lugar del Sol, su borde llegaría hasta Júpiter. A veces, estas estrellas engullían pequeños agujeros negros.

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

Una roca arrancada por el impacto de un asteroide de un planeta vuela a través del espacio y cae sobre otro. Si en su interior se esconden esporas de microbios, pueden sobrevivir tanto al frío como a la radiación y a un aterrizaje brusco. Así es la panspermia: la idea de que la vida viaja entre mundos. Pero una cosa es imaginar ese viaje y otra muy distinta calcular cada uno de sus pasos.

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.

La masa leuda más rápido si ya contiene levadura. De manera similar, las galaxias pudieron formarse más rápido si ya contenían agujeros negros.

El joven sistema solar parecía un gigantesco sitio de construcción: alrededor del Sol recién nacido giraba un disco de gas y polvo, y de ese polvo se fueron ensamblando poco a poco piedras, bloques y luego los embriones de los planetas: los planetesimales. Hoy, sus fragmentos caen a la Tierra en forma de meteoritos.

Hace 4 mil millones de años, la joven Tierra era bombardeada sin piedad por meteoritos, dejando cráteres. Las lluvias los llenaban de agua, formando pequeños estanques donde se acumulaban burbujas lipídicas.

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.

La joven estrella PDS 66 está rodeada por un disco plano de gas y polvo, la cuna de futuros planetas. En las frías regiones exteriores de un disco así, el silicio y el azufre suelen estar ocultos en los granos de polvo, pero los astrónomos han observado una brillante mancha de gas a unas 60 unidades astronómicas de la estrella.

Cuando el embrión crece, sus células no solo se dividen: están en constante contacto con sus vecinas, como las personas en un autobús lleno. De la fuerza de esos contactos depende hacia dónde se mueve una célula y qué forma adquiere el tejido. Los científicos han estudiado cómo cambia la 'pegajosidad' de las células en las etapas más tempranas del desarrollo.

La Tierra es como una masa preparada con una receta precisa: dos partes de agua por una de tierra. Demasiada agua y el planeta se convierte en un océano sin fin, donde la inteligencia no tiene dónde agarrarse. Demasiada tierra y el agua se hunde en las profundidades, dejando un desierto.

Al norte de la llanura de Arabia Terra hay campos que parecen un cerebro gigante: crestas y surcos serpentean como circunvoluciones. En la Tierra, estos patrones aparecen en regiones frías cuando el agua del suelo se congela y descongela, y las piedras se ordenan solas en bandas.

Dos estrellas giran una alrededor de la otra, como una pareja de patinadores sobre hielo. Ambas se parecen al Sol, pero una brilla más y se ha hinchado, mientras que la otra sigue siendo compacta. Los astrónomos examinaron su luz con espectrógrafos —instrumentos que descomponen la luz en colores— y encontraron algo extraño: una de las estrellas es claramente más pobre en elementos pesados que la otra.

A 350 años luz de nosotros, alrededor de la estrella V1298 Tau orbitan cuatro planetas. Son de 5 a 10 veces más grandes que la Tierra, pero más ligeros de lo que parecen. Durante nueve años, los astrónomos han seguido su movimiento para entender de qué están hechos y cómo vivieron en el pasado.

La joven estrella TOI-451 se bambolea ligeramente cuando tres planetas orbitan a su alrededor. Cada uno de esos bamboleos es como el temblor de una telaraña cuando una arañita la recorre. Los astrónomos captaron ese temblor para saber cuánto pesan los planetas. Siguieron a la estrella durante varios meses con telescopios en la Tierra.

Usando el telescopio Keck y el método de espectroscopía (análisis de luz que revela la velocidad de rotación), los astrónomos midieron 32 objetos: desde planetas gigantes hasta enanas marrones, cuerpos más pesados que los planetas pero más ligeros que las estrellas y que no llegaron a encenderse.

En un cúmulo estelar, como en una pista de baile abarrotada, las estrellas masivas rara vez permanecen solas. La mayoría de las veces giran en parejas o tríos, y la distancia entre ellas puede ser menor que la de la Tierra al Sol. Pero, ¿cómo logran acercarse tanto? La simulación mostró: todo está en el disco de gas y polvo que envuelve a la pareja.

En el universo temprano, unos cientos de millones de años después del Big Bang, en densas nubes de gas se gestaban unas 'semillas' especiales: agujeros negros supermasivos. Las simulaciones por computadora mostraron que estos embriones eran diez veces más pesados de lo que se creía: cada uno equivalía a un millón de soles.

Dos estrellas giran en un baile apretado. Una es una estrella de neutrones, una esfera superdensa del tamaño de una ciudad pero con una masa de una vez y media la del Sol. La otra es una estrella normal que se hincha y transfiere su materia a su vecina. A veces esta transferencia es demasiado rápida y las estrellas quedan envueltas en una envoltura de gas común, como dos cucharas en una misma olla de sopa hirviendo.

Cuando innumerables asteroides golpearon la joven Tierra, arrancaron fragmentos de su manto. Estos escombros giraban en un disco cósmico alrededor del planeta y, como una bola de nieve en una tormenta, se fusionaron para formar la Luna.

Así como la levadura convierte la harina en una masa esponjosa, el 'condimento' radiactivo de una supernova —la explosión de una estrella masiva al final de su vida— ayuda a dar forma a un planeta rocoso. El ingrediente clave aquí es el aluminio-26, un isótopo radiactivo que libera calor al desintegrarse.