velocidad radial

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.

Cuando un planeta lejano pasa frente a su estrella, bloquea brevemente parte de la luz. Los astrónomos llaman a esto tránsito y por la profundidad de la caída deducen el tamaño del planeta. Pero la luz tiene una propiedad: un cuerpo masivo actúa como una lente.

Un reflector te da de lleno en los ojos y, a un par de pasos, parpadea una luciérnaga diminuta. Así se ve la caza de un planeta similar a la Tierra alrededor de una estrella vecina: el planeta es de cien millones a diez mil millones de veces más tenue que su estrella, y en el cielo casi se funden en un solo punto.

En un observatorio silencioso, un espectrógrafo capta la luz de una estrella lejana. El instrumento la descompone en un arcoíris: el espectro. Las líneas del espectro se desplazan ligeramente de un lado a otro: una estrella invisible la hace tambalearse.

Cuando dos estrellas de neutrones giran una alrededor de la otra, sus cuerpos no permanecen como esferas rígidas. La gravedad de la compañera estira cada estrella, creando protuberancias de marea, de manera similar a como la Luna eleva el agua en los océanos de la Tierra.

A 460 años luz de nosotros, alrededor de la estrella HD 135344B, orbita un denso disco de gas y polvo. Se parece a un gigantesco disco de vinilo al que alguien ha roto: en el disco se abre una brecha, y a través de ella, como un puente delgado, se extiende un filamento de polvo.

Un planeta del tamaño de Neptuno se acercó demasiado a su estrella. La estrella comienza a atraer las capas superiores del planeta: el gas fluye desde él como agua de un cubo desbordado. Este proceso se llama transferencia de masa por el lóbulo de Roche (así es como los astrónomos designan el límite más allá del cual la estrella ya puede arrancar materia del planeta).

Imagina a un bailarín de tres rostros en la cresta de una ola de luz. Un rostro es el receptor, absorbiendo los fotones incidentes. Otro, un espejo perfecto que devuelve la luz. El tercero, un vidrio esmerilado que dispersa los rayos en todas direcciones. A baja velocidad, la danza es armoniosa. Pero a velocidades relativistas, la coreografía se desmorona.

La curva de luz de una estrella no es ruido caótico, sino un texto escrito por pulsaciones, manchas y el resplandor constante del horno termonuclear. Cualquier planeta que se deslice por el disco deja una errata en este texto: una minúscula caída de brillo que dura horas. Los métodos clásicos de búsqueda de exoplanetas exigían que la errata se repitiera — palabra tras palabra, órbita tras órbita.

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.

El primer exoplaneta se descubrió cerca de un inusual faro cósmico: una estrella de neutrones conocida como púlsar. Estos restos superdensos de estrellas muertas giran a velocidades enormes y emiten pulsos de radio muy precisos.

La ionosfera a una altura de 70 kilómetros funciona como un espejo gigante para las ondas de radio. Las antenas terrestres le envían constantemente una señal y escuchan su reflejo.

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.

El halo de nuestra galaxia es una enorme nube difusa de estrellas viejas que envuelve el disco que conocemos. Guarda la historia de cómo la Vía Láctea creció al absorber galaxias enanas vecinas.

La señal de radio viaja de Marte a la Tierra, pero en el camino debe atravesar un 'viento' invisible de partículas cargadas que sopla desde el Sol. Este viento, como las ondas en el agua, distorsiona ligeramente las ondas de radio.

La estrella GJ 436 es una tenue enana roja, y a su alrededor orbita un planeta del tamaño de Neptuno, pero en una órbita casi vertical. Durante 18 años, los astrónomos tomaron espectros de esta estrella para seguir sus manchas y erupciones. Y de repente, en los datos apareció un ritmo que no coincidía ni con la rotación de la estrella ni con su ciclo de actividad de 8 años.

Los científicos buscan planetas alrededor de estrellas lejanas mediante la ligera oscilación de la estrella: el planeta la atrae, y la luz de la estrella se vuelve ligeramente azul o roja. Pero las estrellas también tienen su propia ondulación: manchas oscuras y fáculas brillantes en su superficie. Estas también desplazan la luz, y es difícil distinguirlas de un planeta.

Las ondas de radio, al atravesar la corona solar —la capa exterior del Sol— se distorsionan igual que tiembla el aire sobre el asfalto ardiente. Este espejismo lo provocan los flujos turbulentos de partículas cargadas: el viento solar.

El telescopio espacial Gaia mide las posiciones de las estrellas con una precisión de microsegundos de arco, como si desde la Tierra pudiéramos distinguir una moneda en la Luna. En 2022, detectó que la brillante estrella HD 12800 se tambaleaba ligeramente, como si un compañero invisible la estuviera atrayendo.

Durante seis años seguidos, el telescopio HARPS-N en la isla de La Palma observó al Sol como si fuera una estrella extraña: tomó espectros, vigiló el brillo y registró cada temblor de las líneas. Todo esto es necesario para entender cómo distinguir el débil bamboleo de una estrella de la verdadera señal de un planeta.

Una estrella como el Sol zumba como una campana: en su interior, las ondas sonoras hacen que la superficie tiemble apenas perceptiblemente. Por ese temblor, los astrónomos, como médicos que toman el pulso, juzgan la temperatura, la densidad y la edad de la estrella.

El telescopio espacial Gaia ha medido la velocidad de rotación de más de cien mil estrellas. Resulta que la velocidad de giro depende de la temperatura de la estrella. En las estrellas más frías que 6500 grados, la superficie se mueve a una velocidad de 10 a 20 kilómetros por segundo.

Una estrella joven es como un trompo de varias capas: sus capas externas giran más lentamente, mientras que las internas lo hacen más rápido. El campo magnético aquí es como hilos resistentes que unen estas capas. Cuando las velocidades son diferentes, los hilos comienzan a retorcerse y tensarse cada vez más.

La lente de la cámara — no más grande que una moneda de cinco rublos. De las que se ponen en los teléfonos inteligentes, pero esta iba instalada en la sonda Hayabusa2 para aterrizar en un asteroide.