fuente de radio

En el centro de casi todas las galaxias grandes hay un agujero negro supermasivo. Por lo general, se comporta de manera tranquila, pero a veces, como un volcán que despierta, expulsa chorros estrechos de plasma: los jets. Estos chorros brillan en el rango de radio, y la galaxia se vuelve 'radiointensa'.

El cielo nocturno parece tranquilo, pero en realidad partículas invisibles —los rayos cósmicos— nos atraviesan constantemente. Entre ellos hay electrones y sus antipartículas, los positrones. Cuando chocan con detectores en satélites o globos aerostáticos, los instrumentos registran su energía.

Imagina una lotería donde en lugar de dinero se sortean agujeros negros. Cada boleto es un punto aleatorio en el cielo, y el premio es una onda gravitacional de la fusión de dos gigantes. La probabilidad de ganar el premio mayor es ínfima, pero si tienes suerte, la onda se escuchará en todo el Universo.

Un radiotelescopio, como un oído atento, capta el susurro de galaxias distantes. Entre ese murmullo se esconden gigantes: las fuentes de radio de gran tamaño. Son nubes de partículas cargadas expulsadas desde las cercanías de agujeros negros supermasivos. Se extienden a lo largo de millones de años luz, decenas de veces más que nuestra galaxia.

Un faro que no parpadea cada segundo, sino cada pocos minutos o incluso horas. Así se comportan los radiotransitorios de período largo, fuentes cósmicas descubiertas recientemente. Sus señales son demasiado lentas para los púlsares típicos (estrellas de neutrones que giran rápidamente), pero demasiado potentes para atribuirlas a interferencias aleatorias.

En algún lugar de las profundidades de la Vía Láctea, de vez en cuando estallan pulsos de radio: raros, pausados, como los golpes de un metrónomo lejano. Estos transitorios de radio de período largo se descubrieron hace muy poco y de inmediato dejaron perplejos a los astrónomos.

En el final de la vida de una estrella masiva, su núcleo colapsa en fracciones de segundo, dando origen a un destello de supernova. Este cataclismo sacude el propio espacio-tiempo: emite ondas gravitacionales, ondas que atraviesan el Universo.

Cuando una estrella muchas veces más pesada que el Sol muere, se contrae y explota como supernova. No es solo un destello de luz: todo el proceso, desde el colapso del núcleo hasta la dispersión de la envoltura, genera una vibración del propio espacio. Estas ondas se denominan gravitacionales.

El enigma de la antimateria en el cosmos ha quitado el sueño a los astrofísicos: ¿de dónde vienen los positrones que se posan como copos de nieve en los detectores? La respuesta podría esconderse en el ubicuo fondo de rayos gamma. El Universo está empapado de luz difusa: el fondo fotónico cósmico (CPB).

Un rumor grave que viene de bajo tierra puede ser el ruido de una obra lejana, o el eco de un antiguo terremoto. Un enigma similar se plantó ante los astrónomos cuando en 2023 captaron ondas gravitacionales de frecuencia ultrabaja ondas gravitacionales — el temblor del propio espacio-tiempo que recorre el universo.

En algún lugar del cosmos, un faro de radio destella por una fracción de segundo y se apaga. Estas señales se denominan estallidos rápidos de radio. Provienen de otras galaxias y duran desde microsegundos hasta milisegundos. En ese instante, el estallido libera tanta energía como las explosiones más potentes en estrellas de neutrones de nuestra Vía Láctea.

La luz atraviesa una película arrugada y sale ligeramente diferente. De manera similar, las ondas gravitacionales nacidas en el universo temprano sienten la distribución grumosa de galaxias y materia oscura.

Las ondas gravitacionales son vibraciones del propio tejido del espacio-tiempo, similares a las oscilaciones de una gigantesca cuerda cósmica.

Los astrónomos escuchan el cosmos como una vieja radio: giran la perilla no para buscar una estación, sino para escuchar cualquier ruido inusual. Este enfoque rompe moldes: en lugar de cazar ondas gravitacionales según patrones aprendidos, capturan todo lo que llega, sin sesgos.

Las ondas gravitacionales son el temblor del espacio provocado por la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones.

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.

Einstein y Rosen imaginaron un puente que conecta dos hojas de la realidad. Wheeler le dio un nombre — agujero de gusano, y Thorne con Morris demostraron: el túnel es transitable si se rellena con materia exótica.

El tejido del espacio-tiempo se curva bajo el peso, como una cama elástica tensada. Las ondas gravitacionales son ondas que se propagan desde catástrofes cósmicas, como la fusión de agujeros negros.

Buscar señales extraterrestres es como intentar oír un susurro en un estadio rugiendo. El telescopio Green Bank escuchó 70.000 estrellas, pero 100 millones de picos resultaron ser ruido terrestre: de teléfonos, satélites, microondas. La automatización filtró casi todo, el resto fue verificado por 40.000 voluntarios. No hay susurro alienígena.

Una piedra cae en un estanque: cerca de la orilla los círculos son casi imperceptibles, pero junto al punto de impacto el agua hierve. Algo similar ocurre con el campo eléctrico alrededor de una carga: de cerca es abrupto y enmarañado, pero a distancia se estira en una onda uniforme que transporta energía.

Dos estrellas de neutrones se acercan en espiral para fusionarse en un instante. Su danza dura fracciones de segundo, pero justo antes del final, una de las estrellas se incrusta en la envoltura magnética de la otra, como un nadador que corta el agua y levanta olas. En ese momento nace un complejo sistema de corrientes que se llevan la energía.

El radiotelescopio ASKAP, en Australia, ha vislumbrado en el cielo del hemisferio sur un anillo luminoso muy tenue, como una burbuja de jabón del tamaño de varias lunas. Dentro del anillo, justo en el centro, brilla un pequeño punto. Normalmente, esta imagen significa una cosa: hace tiempo, una estrella explotó aquí, dejando una capa en expansión y, en el medio, un núcleo colapsado.

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.

Los radiotelescopios captaron una señal que se repite como un faro en la niebla. Es una ráfaga rápida de radio: un destello breve de ondas de radio desde una galaxia lejana. Junto a ella, los astrónomos buscan una fuente persistente: un brillo tenue que queda después del destello, como brasas que aún arden tras los fuegos artificiales.

El cielo nocturno está lleno de faros que parpadean con regularidad. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente, y sus pulsos de radio llegan con la precisión de un mecanismo de relojería. Pero hay otros faros: permanecen en silencio durante minutos u horas, y de repente emiten un pulso único — y vuelven a callarse.

Tras la muerte de una estrella masiva, se produce una explosión de supernova tan potente que un solo destello brilla más que toda una galaxia. En ese fuego nacen miles de millones de axiones, partículas invisibles que apenas dejan rastro. Cada segundo, billones de estas diminutas partículas atraviesan nuestro cuerpo sin que nos demos cuenta.

El agua corriente en un vaso es transparente y tranquila. Pero si le añades diminutos puntos de carbono hechos con azúcar y ácido cítrico en un microondas normal, el agua empieza a brillar cuando una partícula cargada la atraviesa.

Después de una explosión de supernova, queda una estrella de neutrones: una bola del tamaño de una ciudad de materia inimaginablemente densa, girando cientos de veces por segundo. Cualquier pequeña imperfección en su superficie la haría tambalearse como un trompo desequilibrado, emitiendo un tenue zumbido a través del tejido del espacio.

Los rayos gamma con energías superiores a cien billones de electronvoltios son como piedras lanzadas con una fuerza increíble. Durante mucho tiempo se creyó que solo los protones —partículas pesadas aceleradas en aceleradores cósmicos— podían lanzar esas "piedras". Pero un nuevo trabajo muestra que a veces bastan los ligeros electrones.

La corona solar, la atmósfera exterior del Sol, se extiende millones de kilómetros, pero solo puede verse durante un eclipse total o con instrumentos especiales. Normalmente, la densidad de la corona se deduce de cómo dispersa la luz blanca, pero este método se basa en simplificaciones que pueden distorsionar el resultado.

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.

El cielo nocturno está lleno de faros, pero algunos brillan de tal manera que casi no se ven. Los astrónomos han descubierto una nueva clase de objetos: las fuentes de rayos X hiperblandas. Son tan «frías» para los estándares de los rayos X que su emisión cae en la frontera entre el ultravioleta y los rayos X blandos, donde los telescopios convencionales son casi ciegos.

Las partículas cósmicas con energías millones de veces superiores a las que pueden alcanzar los aceleradores terrestres chocan contra la atmósfera y producen una lluvia de partículas secundarias. Esa lluvia emite ondas de radio que captan antenas en el suelo.

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.

El ruido del tráfico es un buen informante. Los vehículos aislados suenan como señales individuales, mientras que el tráfico denso se funde en un zumbido uniforme. De igual manera, las fusiones de agujeros negros generan ya sea estallidos aislados o un fondo continuo de ondas gravitacionales.

Los neutrinos son partículas fantasma: predichos por el Стандартной моделью, apenas interactúan con la materia. Atraparlos es como escuchar un susurro en medio del estruendo de una cascada.

Cuando una estrella masiva muere, explota como supernova (término acuñado gracias a Fritz Zwicky). En el centro queda una esfera del tamaño de una ciudad, comprimida a una densidad monstruosa: una estrella de neutrones. Si gira rápidamente, emite dos finos haces de radiación, como un faro.

El viento solar no es un arroyo tranquilo, sino una sopa burbujeante de partículas cargadas. La sonda Parker, al sumergirse cerca del Sol, captó dos tipos de ondas que actúan como batidoras. Las ondas levógiras, como un batidor de varillas en manos de un chef, agitan la materia cuando la temperatura a lo largo y a lo ancho del movimiento difiere.

Cuando una estrella masiva agota su combustible termonuclear, su núcleo colapsa y las capas externas son expulsadas al espacio a velocidades de miles de kilómetros por segundo. Así nace un resto de supernova: una nube en expansión de gas comprimido por ondas de choque que se extiende a lo largo de años luz.

La Luna no es solo un satélite, sino una potencial campana gravitacional. Cuando los cuerpos masivos colisionan, el espacio-tiempo tiembla, y ese temblor, las ondas gravitacionales, hace vibrar todo lo que encuentra a su paso.