corriente estelar

El cielo nocturno parece tranquilo, pero en realidad está atravesado por una lluvia invisible de partículas cargadas: los rayos cósmicos. Los científicos llevan mucho tiempo intentando averiguar dónde nacen los más energéticos.

Alrededor de una estrella recién encendida gira un remolino de polvo y gas. Ese remolino — el disco protoplanetario — crece absorbiendo materia de la nube circundante.

Inmediatamente después del Big Bang, el espacio se enfrió de manera desigual. En algunos lugares pudieron formarse pliegues: hilos de energía increíblemente densos, finos como un cabello. Los físicos los llaman cuerdas cósmicas. Oscilan, chocan entre sí y emiten ondas gravitacionales: el temblor del propio espacio.

La galaxia NGC 4254 se encuentra a un millón y medio de años luz del centro del cúmulo de galaxias de Virgo. Arrastra tras de sí una larga cola de hidrógeno que se enfría, una señal de que se está precipitando a toda velocidad en el medio interestelar caliente.

Un disco de gas con un peso de cuatrocientos mil soles rodea al agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Su atracción actúa como un timón gravitacional: lenta pero inexorablemente, gira las órbitas de las estrellas binarias, empujándolas hacia la región donde las fuerzas de marea desgarran la pareja.

Una piedra cae en aguas tranquilas y, sobre la superficie, se extienden anillos perfectos. Si la piedra no solo cae, sino que además gira, aparecen pequeños remolinos: vórtices. La luz sabe hacer lo mismo, solo que en lugar de agua, el medio es el propio espacio-tiempo.

Una rama cae en un remolino. Gira y se rompe, pero a veces del centro sale una potente fuente de agua. Algo parecido ocurre cuando un agujero negro despedaza una estrella que pasa cerca, y a veces después de eso un deslumbrante chorro de plasma —un jet— se dispara al espacio.

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.

La materia oscura —el fundamento invisible de la arquitectura cósmica— constituye el 85% de toda la masa, pero se sustrae a la observación directa.

En el centro de una galaxia diminuta hay un cúmulo denso de estrellas y materia oscura. Este cúmulo, llamado solitón, no está inmóvil: tiembla y oscila, como gelatina en un plato.

La gigantesca nube de bloques de hielo en los confines del sistema solar —la nube de Oort— se asemeja a una burbuja transparente que se extiende hasta un año luz de diámetro. Normalmente, estos bloques permanecen tranquilos en sus remotos rincones, pero a veces algo los perturba. Con mayor frecuencia, es la influencia de marea de nuestra galaxia.

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).

Justo después del Big Bang, en el caldero burbujeante del universo en enfriamiento, como en un vidrio que se solidifica de forma desigual, surgieron tensiones: las más finas grietas de la realidad, las cuerdas cósmicas.

En los centros de las galaxias, donde los agujeros negros supermasivos dormitan rodeados de enjambres estelares, a veces se encienden fuegos de fuerza monstruosa: las disrupciones por marea. Pero algunos de estos eventos se comportan de manera extraña: se repiten una y otra vez, y cada nuevo encendido es más tenue que el anterior.

El brazo de un río estelar rodea el centro de una galaxia lejana, como una cinta luminosa sobre una montura invisible. Esa montura es el halo oscuro: una enorme nube de materia oscura invisible que, con su atracción, mantiene unidas a las estrellas y al gas.

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.

La luz de la lejana galaxia del Dragón tarda más de siete mil millones de años en llegar hasta nosotros. En su camino pasa junto a un enorme cúmulo de galaxias que, con su gravedad, curva la trayectoria de la luz como si fuera una lente.

La galaxia Holmberg IX se parece a una ciudad donde de repente dejaron de construir casas nuevas, aunque hay materiales de construcción por todas partes. Los astrónomos la observaron con diferentes telescopios y vieron un panorama extraño: hay mucho gas y elementos pesados, pero casi nada de polvo. Normalmente, donde hay mucho gas, nacen estrellas nuevas, pero aquí es diferente.

Un agujero negro puede atormentar a una estrella durante años, en lugar de desgarrarla de inmediato. Las fuerzas de marea ocurren cuando la gravedad del agujero estira la estrella: el lado cercano es atraído con más fuerza que el lejano. Normalmente, al acercarse demasiado, la estrella se destruye al instante: esto es una disrupción por marea.

En el borde de la galaxia M83, también llamada Molinete Austral, cuelga en el vacío un río de estrellas viejas. Se extiende a lo largo de 81 kiloparsecs, unos 264 000 años luz, dos veces y media el diámetro de nuestra Vía Láctea.

Sobre la superficie del Sol cuelgan largas cintas de gas brillante: los streamers. Se asemejan a arpas gigantes tensadas en la corona. Cuando una onda recorre una de estas cintas, esta tiembla y se curva, como una cuerda después de un pellizco.

Una nube de gas del tamaño de una pequeña galaxia cae sobre la Vía Láctea a cientos de kilómetros por segundo. Estas nubes se denominan de alta velocidad y hasta ahora no se habían encontrado estrellas en ellas, solo gas. Ahora, en una de ellas, llamada Complex H, los astrónomos han divisado un par de jóvenes cúmulos estelares.

Una galaxia lejana, similar a nuestra Vía Láctea, expulsa gas al espacio, como un secador de pelo que sopla el polvo de una mesa. Siete rayos de luz de un objeto aún más distante atravesaron esta nube de gas, y los astrónomos vieron que el flujo de gas es estrecho, como un chorro de manguera, y no ancho, como un abanico.

Una galaxia entra en un cúmulo denso como un corredor que se abre paso entre la multitud. El gas que viene de frente —llamado medio intracúmulo— le arranca su propio gas, estirando una larga cola luminosa. Los astrónomos han apodado a estas galaxias 'medusas': tienen un cuerpo y tentáculos ondeantes de material arrancado.

El universo se parece a una telaraña gigante: las galaxias no están dispersas al azar, sino que se agrupan en nodos y a lo largo de filamentos. Dentro de los filamentos hay mucho gas, y es allí donde con mayor frecuencia brotan estrellas nuevas. Pero, ¿cómo ha cambiado esto con el tiempo?

En el Sol, de vez en cuando se producen llamaradas: potentes emisiones de energía que duran minutos u horas. La mayoría son aleatorias, como las gotas de lluvia golpeando un tejado. Pero a veces una llamarada parece encender otra: la segunda comienza casi inmediatamente después de la primera, aunque se encuentren en lugares distintos. Los astrónomos las llaman llamaradas simpáticas.

Cuando una estrella masiva muere y explota, no solo emite luz, sino también partículas ligeras invisibles. Estas se dispersan en todas direcciones a casi la velocidad de la luz. Solo una pequeña fracción llega a la Tierra, pero cada explosión produce su propio cúmulo.

Un planeta pegado a su estrella es como un cubito de hielo olvidado en una sartén al rojo vivo. El hielo se derrite y se evapora, solo que en lugar de agua, lo que se evapora es hidrógeno y helio, los componentes de la capa superior del planeta.

El centro de la galaxia es una metrópolis bulliciosa, donde un gigantesco agujero negro a menudo atrapa estrellas distraídas. Pero los telescopios captaron un destello en los tranquilos suburbios, a decenas de miles de años luz del núcleo.

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 planeta gigante orbita demasiado cerca de su estrella. En cada vuelta, tira de la estrella con su gravedad, y en el interior de la estrella se generan ondas, como los círculos que hace una piedra al caer al agua. Estas ondas frenan la órbita del planeta, que cae en espiral hacia la estrella. La estrella engulle el planeta y comienza a girar más rápido.

Un agujero negro no se ve hasta que una estrella pasa cerca. Entonces las fuerzas de marea estiran la estrella como un cocinero estira la masa, y parte del material cae en el agujero, emitiendo un destello final. Estos eventos, llamados disruptiones de marea, son una oportunidad única para pesar un agujero negro que de otro modo permanecería invisible.

A gran escala, el universo se asemeja a una telaraña gigante: los brillantes cúmulos de galaxias están conectados por largos filamentos de galaxias, gas y materia oscura. Antes se pensaba que por estos filamentos la materia fluía hacia los cúmulos como por tuberías.

El púlsar de la Nebulosa del Cangrejo parpadea como un faro: cada 33 milisegundos emite un pulso de radio, y así, con la precisión de un reloj atómico. Pero a veces su rotación se desvía: la estrella de repente se acelera un poco, como si algo girara en su interior.

El cosmos funciona como una mesa de billar. Los planetas exteriores masivos, cual bolas pesadas, transmiten su energía a los ligeros mundos interiores. Un golpe gravitacional así puede lanzar un planeta pequeño fuera del sistema estelar. Se convierte en un vagabundo errante — un exoplaneta sin estrella. Detectar a estos invisibles es difícil: no emiten ni reflejan luz.

La joven estrella binaria IRS 44, en la constelación de Ofiuco, se asemeja a una cocina ajetreada: corrientes de gas, como chorros de masa, caen sobre el disco en rotación, y en el punto de impacto nace el calor.

Un río de estrellas —no un cúmulo, sino una alargada cinta luminosa— atraviesa el borde de una galaxia lejana. Esta corriente se ha detectado en los datos del primer sondeo del Observatorio Vera Rubin. Se extiende a lo largo del eje menor de la galaxia LEDA 751050, como una bufanda ondeando desde el disco galáctico.

Ya Vera Rubin descubrió que las estrellas en los bordes de las galaxias se mueven demasiado rápido, como si las sujetara una telaraña invisible. Y Fritz Zwicky fue el primero en sospechar que en los cúmulos de galaxias se esconde una enorme masa invisible.

En el universo temprano, apenas mil quinientos millones de años después del Big Bang, tres galaxias masivas colisionaron en un pequeño volumen de espacio. Su danza gravitacional expulsó enormes flujos de gas frío que se extendieron a lo largo de 60 kiloparsecs, una distancia veinte veces mayor que el diámetro de nuestra galaxia.