galaxia espiral

Un río dibujado en un mapa es siempre una sola línea. Pero si te paras en la orilla, verás que dentro del cauce hay corrientes más rápidas, remolinos y brazos que a veces se unen y a veces se separan. La telaraña cósmica es como ese río, solo que de materia oscura, y hasta hace poco los astrónomos la dibujaban como una sola línea.

Un millón de órbitas, la misma partitura. Nueve halos de materia oscura, nueve orquestas sin director. Todos los músicos tocan las mismas notas, pero en cada sala la música suena distinta: en unas, con armonía; en otras, con desfases. Así, las galaxias satélite que caen en el halo de su anfitrión siguen órbitas que dependen no solo de la masa, sino también de la forma del escenario invisible.

El cielo nocturno solo parece negro: con los telescopios se ven millones de galaxias, pero algunas son tan tenues que se funden con el fondo. Precisamente una de estas 'casi invisibles' fue capturada por casualidad por los astrónomos mientras observaban el cúmulo de Virgo con el telescopio de dos metros del Observatorio del Teide.

En el centro de nuestra galaxia vive el agujero negro supermasivo Sagitario A*. Si un compañero invisible gira a su alrededor, su danza se puede notar por la luz de otras estrellas. La gravedad de este par actúa como una lente: cuando los agujeros negros pasan frente a una estrella de fondo, su luz se amplifica momentáneamente y se duplica.

1799 kilómetros por segundo: a esa velocidad la estrella S5-HVS1 abandona para siempre la galaxia. Hace 4.8 millones de años fue eyectada del centro de la Vía Láctea tras un encuentro cercano con el agujero negro supermasivo Sgr A*.

El universo temprano se parecía a un océano que se enfriaba rápidamente. A temperaturas colosales, todo era uno: quarks, electrones, interacciones se fundían en un 'vapor' simétrico. Pero a medida que se expandía y enfriaba, ese vapor se condensaba, y las transiciones de fase se sucedían como el agua que se convierte en hielo.

Las galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea parecen haber sobrevivido a una tormenta gravitacional. Sus cuerpos estelares están estirados, dispersos en colas de marea y calentados desde su interior.

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.

Al universo temprano se lo suele imaginar como un jardín de infantes: la mayoría de las galaxias son manchas amorfas, turbulentas e irregulares, ahogadas en gas y estallidos de formación estelar.

Un editor de fotos común resalta objetos en una imagen. La red neuronal ZooBot:3D trabaja con galaxias lejanas galaxias como un cartógrafo que dibuja el mapa de una tierra desconocida.

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.

Una ciudad gigante de miles de galaxias está envuelta en una nube invisible de gas ardiente. Ese gas es como el aire de una habitación: puede estar en calma o agitarse con corrientes.

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.

La galaxia es una autopista cósmica donde las estrellas, como coches, corren en círculos. Su velocidad depende de una «carga» invisible dentro de la órbita: cuanta más masa, más rápido van los vehículos de fuera.

Alrededor de nuestra galaxia, como una corona invisible, se extiende una nube de gas tenue, calentada a millones de grados. Se llama halo galáctico. Ver este resplandor directamente es difícil: emite rayos X suaves que la atmósfera terrestre absorbe.

Una habitación oscura, polvo flotando en el aire. Se enciende una linterna brillante y las motas de polvo se iluminan, revelando su posición. Los astrónomos aplicaron un truco similar a nuestra galaxia.

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.

Un río fluye hacia un remolino, pero en el camino se encuentra con un dique que tiene una ranura. La mayor parte del agua se acumula frente al dique, pero una parte, tras ganar altura, lo sobrevuela y cae directamente en el embudo. Así ocurre con el gas en una galaxia: desciende hacia el centro, pero choca con un anillo de estrellas y gas, que actúa como un dique.

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.

El cielo nocturno a veces nos regala enigmas que quitan el aliento. Uno de ellos es un anillo de galaxias que se extiende a lo largo de un tercio del horizonte. Los astrónomos lo han llamado «Anillo Gigante en el Cielo»: un cúmulo de galaxias estirado en un hilo fino que se cierra formando una circunferencia de unos 400 megapársecs de diámetro.

En un patio de juegos, acaban de poner en marcha el carrusel. En los primeros instantes, los niños todavía se agolpan, se aferran a las barandillas y el panorama general es un caos. Pero pasan un par de segundos y la fuerza centrífuga los alinea en un círculo, dando al movimiento una forma definida.

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.

En el borde de nuestra galaxia, mucho más allá del familiar disco estelar, el telescopio Subaru ha vislumbrado algo inesperado: una nube estelar dispersa que se extiende por el cielo cubriendo un área de cien grados cuadrados.

En el centro de la Vía Láctea se encuentra el agujero negro supermasivo Sagitario A*. Es cuatro millones de veces más pesado que el Sol, pero, según los estándares cósmicos, se comporta con calma: solo estalla de vez en cuando cuando engulle una porción de gas.

El centro de nuestra galaxia es una cocina abarrotada donde varios guisos hierven a la vez y sus vapores se mezclan en una sola nube. Los rayos X del remanente de una estrella que explotó, del viento estelar alrededor del agujero negro supermasivo y del gas caliente entre las estrellas se superponen unos a otros.

En las frías nubes de gas interestelar se extienden largos y densos filamentos. En ellos, como en incubadoras abarrotadas, maduran las futuras estrellas. Durante mucho tiempo se pensó que dentro de estos filamentos todo estaba gobernado por la gravedad: la materia fluye suavemente hacia los centros, donde la densidad aumenta y finalmente estalla una estrella.

Alrededor de las estrellas jóvenes giran discos de gas y polvo: el material de construcción para futuros planetas. Dentro de estos discos, los granos de polvo no vuelan al azar: se alinean a lo largo de líneas invisibles por donde fluye el gas.

Las estrellas en las afueras de las galaxias giran inesperadamente rápido. Según Newton, cuanto más lejos del centro, más lento debería ser el movimiento, como en un baile circular donde los que están en el borde van más despacio.

En el mismísimo centro de la Vía Láctea, tras un denso velo de polvo, se oculta una gigantesca acumulación de gas: la Zona Molecular Central. A simple vista no se puede ver: el polvo absorbe la luz visible, como una espesa niebla oculta las luces de una ciudad. Pero las ondas de radio y la radiación infrarroja atraviesan ese velo, permitiendo a los astrónomos distinguir nubes individuales.

El modelo cosmológico estándar describe el nacimiento del universo como una explosión desde una singularidad, un punto de densidad y curvatura del espacio-tiempo infinitas.

En el cielo austral brilla con intensidad la estrella Acrux, el punto más bajo de la constelación de la Cruz del Sur. No es una sola estrella, sino toda una familia. Nuevas observaciones han revelado que no son cinco, sino siete estrellas unidas por la gravedad, como niños que se toman de las manos en una ronda.

Antes se pensaba que solo las galaxias de forma elíptica podían producir enormes chorros de radioemisión —eyecciones de radio provenientes de agujeros negros supermasivos centrales. Un nuevo estudio demostró lo contrario: entre las galaxias espirales también se encontraron potentes fuentes de radio.

Un rayo láser normalmente viaja en línea recta, como un chorro de agua de una manguera. Pero, ¿y si retorcemos ese chorro como la espiral de un sacacorchos? Obtendríamos un resorte de luz: un haz que, además de avanzar, gira alrededor de su propio eje.

En las afueras de la Vía Láctea se esconden diminutos sistemas estelares, tan tenues que apenas se ven incluso con potentes telescopios. Hasta hace poco, los astrónomos casi no sabían nada de estos objetos, llamados satélites compactos ultra tenues.

La galaxia enana de Sagitario se estrelló contra el disco de la Vía Láctea y lo atravesó repetidamente, como una piedra lanzada a un estanque tranquilo. Cada impacto dejaba ondulaciones: ondas y curvaturas en el campo estelar.

Un mapa de una ciudad donde en lugar de calles hay velocidades de coches, y en lugar de edificios, el contenido de metales en las estrellas. Con ese mapa se puede saber dónde está el centro y dónde las afueras, incluso sin conocer las distancias exactas.

En el centro de la Vía Láctea, entre un denso enjambre de estrellas, se esconde el cúmulo globular Tonantzintla 2. Pasó desapercibido durante décadas, aunque guarda la clave de la historia más temprana de nuestra galaxia.

La luz de las estrellas jóvenes más calientes normalmente no puede abandonar su galaxia: el hidrógeno la absorbe, como una cortina densa retiene el rayo de sol. Pero a veces la cortina se entreabre y los fotones ultravioleta escapan al espacio intergaláctico.

En la densa nube de gas W44, donde nacen estrellas, el telescopio ALMA ha distinguido ocho diminutos grumos que se mueven a velocidades enormes. Cada uno de ellos, en los mapas de «posición-velocidad», tiene forma de letra V latina, igual que la ya conocida «Bala» encontrada anteriormente. Esta similitud sugiere un origen común.

En el centro de una nube de polvo cósmico, los astrónomos descubrieron una estrella invisible. La envuelve un disco de gas en rotación. Este disco funciona como una balanza de resorte: la velocidad del gas a diferentes distancias del centro revela la masa del astro. El patrón es simple: cuanto más cerca del centro, más rápido se mueve.