subneptuno

El púlsar PSR J0614-3329 da 318 vueltas por segundo. Un punto en su ecuador vuela a unos 10% de la velocidad de la luz. Visto desde fuera, la estrella parece un faro que gira tan rápido que su haz se funde en un anillo continuo.

El álbum familiar de esta pareja estelar se ha ido completando durante 45 años, pero las fotos estaban borrosas y los pies de foto, contradictorios. Ahora los astrónomos han sacado las viejas imágenes, han tomado nuevas tomas nítidas y han vuelto a colocar a cada uno en su sitio.

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.

En el interior de los subneptunos, los planetas más abundantes de la galaxia pero en los que no se puede pisar, el magma de silicato y el hidrógeno se mezclan en un único cóctel supercrítico. Antes se pensaba que bajo la densa atmósfera de hidrógeno había un límite nítido con el silicato fundido, como aceite sobre agua.

En el interior de los subneptunos, los planetas más abundantes de la galaxia pero en los que no se puede pisar, el magma de silicato y el hidrógeno se mezclan en un único cóctel supercrítico. Antes se pensaba que bajo la densa atmósfera de hidrógeno había un límite nítido con el silicato fundido, como aceite sobre agua.

En las profundidades de una estrella de neutrones, donde la materia está comprimida hasta la densidad del núcleo atómico, los neutrones forman un líquido superfluido y los protones un superconductor. Un vórtice de neutrones es un vórtice cuantizado en el líquido superfluido, similar a un mini remolino que no puede detenerse.

En el interior de un subneptuno, donde la presión alcanza cien mil bares y la temperatura llega a cuatro mil grados, la roca se comporta como una sopa hirviendo. Los pesados vapores de silicio y magnesio ascienden, se enfrían y caen de nuevo en forma de lluvia de partículas sólidas.

En una casa en una calle soleada vive una familia numerosa: un padre gigante que siempre se sienta junto a la ventana y un niño pequeño que corre por el patio. Así es el sistema TOI-4468: un gigante gaseoso Júpiter caliente pegado a la estrella, y un poco más lejos orbita un sub-Neptuno, un planeta más pequeño que Neptuno pero más grande que la Tierra.

En el interior de un subneptuno, donde la presión alcanza cien mil bares y la temperatura llega a cuatro mil grados, la roca se comporta como una sopa hirviendo. Los pesados vapores de silicio y magnesio ascienden, se enfrían y caen de nuevo en forma de lluvia de partículas sólidas.

Una estrella no es solo un sol lejano. Es la cuna de los planetas, que guarda en su luz la historia del nacimiento de todo el sistema. La composición química de una estrella es su ADN.

En un mismo sistema estelar orbitan dos equipos de planetas. Unos se mueven en órbitas ordenadas, como patinadores en una pista, evitando choques. Otros se agrupan, sus trayectorias se cruzan y, tarde o temprano, ocurre un accidente cósmico: un impacto gigante.

Cuando el telescopio JWST descompone la luz de un lejano exoplaneta en un espectro, lee una crónica química. Pero esta crónica no es una verdad monolítica, sino una atmósfera que la radiación estelar reescribe constantemente.

La materia oscura sigue siendo el fondo de bajo inaudible de la sinfonía cósmica: no emite luz, pero su atracción gravitacional da forma a las galaxias. Vera Rubin fue la primera en detectar este ritmo en los años 70, al observar la rotación de las estrellas.

La Luna es una esfera sin aire hecha de un denso escombro rocoso llamado regolito. Cuando partículas rápidas del espacio chocan contra ella, en el suelo nacen muones, parientes inestables de los electrones, pero doscientas veces más pesados. La mayoría vuela hacia abajo y se apaga en la profundidad.

Dos esferas ultradensas, cada una del tamaño de una ciudad, giran en una danza. Su masa es menor que la solar, pero en su interior hay materia comprimida hasta límites inimaginables. Una esfera es una estrella de neutrones; la otra, una estrella extraña, compuesta enteramente de quarks (las partículas elementales que forman protones y neutrones).

Los bailes gravitacionales de los cuerpos celestes permanecieron mudos para los astrónomos durante mucho tiempo. Aprendimos a capturar las sombras de los planetas contra el fondo de las estrellas con el método de tránsito, un avance que nos regaló miles de mundos gracias a William Borucki y su telescopio…

Un subneptuno es un planeta cuyo tamaño se sitúa entre la Tierra y Neptuno. Estos mundos son muy abundantes en nuestra galaxia, pero su estructura sigue siendo objeto de debate. Una nueva investigación muestra que, en su juventud, estos planetas se comportan como una esponja empapada en agua.

Con la ayuda del James Webb, los astrónomos 'pescaron' un tercer planeta gigante del turbio disco de polvo de la estrella β Pictoris. Ya se conocían otros dos, pero este se escondía en la luz brillante, como un pez en el agua fangosa.

En las profundidades del océano, donde no llega la luz, nace un plan para capturar partículas que casi no interactúan con nada. Los geoneutrinos, pequeños mensajeros del manto ardiente, surgen de la desintegración del uranio y del torio. Su flujo transporta información sobre cuánto calor se esconde bajo nuestros pies.

Agita con fuerza una olla de sopa hirviendo: el líquido chapotea y las ondas golpean las paredes. Algo muy parecido ocurre dentro de un planeta gaseoso cuando, en una órbita alargada, pasa cerca de su estrella. La gravedad estelar excita potentes ondas internas en el planeta, conocidas como modos fundamentales de marea.

Un maratonista cósmico en distancias cortas: así se puede describir al planeta GJ 367 b. Da una vuelta alrededor de su estrella en 7,7 horas. Es un mundo de tamaño algo menor que la Tierra, pero con carácter: antes se lo consideraba una bola casi pura de hierro.

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.

Un planeta del tamaño de Neptuno, pero al rojo vivo. Bajo las nubes, un océano de magma capaz de absorber una atmósfera entera de hidrógeno. El nuevo modelo SEAMIST ha rastreado por primera vez cómo esa disolución cambia el destino del planeta desde su nacimiento hasta su vejez. La gran sorpresa es el mecanismo de ebullición catastrófica.

Un móvil infantil: las figuras cuelgan de hilos y responden a cualquier soplo. De manera similar, los planetas en órbitas muy amplias apenas son sostenidos por la gravedad de la estrella — y sienten las más leves «corrientes» gravitacionales. Los astrónomos propusieron convertir esos planetas en detectores de materia oscura.

Cuando una estrella masiva muere, su núcleo se contrae y se produce la explosión de una supernova. El cataclismo genera torrentes de partículas, como las ondas al lanzar una piedra. Primero llegan los neutrinos veloces, que atraviesan la Tierra casi sin interactuar. Luego, con horas de retraso, aparecen las partículas fantasma de carga minúscula.

Cuando los astrónomos observan mundos lejanos, a menudo no ven líneas nítidas de vapor de agua o metano, sino una silueta borrosa, como si el planeta se hubiera puesto un velo denso.

Astrónomos, utilizando el telescopio espacial JWST (James Webb Space Telescope), han investigado por primera vez en detalle la atmósfera de la joven exoplaneta V1298 Tau c.

Entre los cientos de lunas del Sistema Solar, Nereida ejecuta la danza más desesperada: se precipita hacia Neptuno a 1,4 millones de kilómetros, luego se eleva hasta 9,7 millones, y todo en menos de un año terrestre. Su excentricidad de 0,75 es la marca de un vagabundo capturado.

Entre los bloques de hielo que vagan por el vacío hay viajeros especiales: los cometas interestelares. Nacieron alrededor de estrellas lejanas y, por casualidad, llegaron a nuestra vecindad. Uno de ellos, 3I/ATLAS, quedó bajo la mira de los telescopios cuando se acercaba al Sol.

En el borde del sistema solar, donde el Sol apenas brilla más que otras estrellas, giran bloques de hielo: los objetos transneptunianos. Sus órbitas parecen aros dispersos al azar. Pero mire más de cerca: doce de esos aros no flotan simplemente en el vacío.

Las estrellas de neutrones son bolas superdensas de restos de estrellas que explotaron. Algunas las vemos como púlsares, faros cósmicos que envían destellos de radio. Lo que hay en su interior ha sido un misterio durante mucho tiempo.

En la imagen habitual, los agujeros negros son los campeones absolutos en densidad: toda su materia está concentrada en un punto. Es como si toda la masa del Monte Everest cupiera en un grano de sal. Pero los físicos han encontrado un truco teórico.

La luz tarda 124 años en llegarnos. Ese es el tiempo que necesitan los rayos de la estrella para traernos noticias del planeta K2-18b, un mundo completamente cubierto por un océano, pero envuelto en una gruesa manta de hidrógeno. Es aproximadamente dos veces y media más grande que la Tierra.

Un puñado de arena que pesa como una pequeña montaña: así son aproximadamente los strangelets, diminutos grumos de "materia extraña" de quarks, donde las partículas están comprimidas hasta densidades inimaginables. En un nuevo trabajo, los astrofísicos han comprobado si tales objetos pueden existir en la naturaleza y qué aspecto tendrían.

Una olla de lava hirviendo tapada con una tapa gruesa de gas. Así son más o menos los subneptunos, planetas muy comunes en otros sistemas estelares pero ausentes en el nuestro. Bajo una gruesa atmósfera de hidrógeno, se agita un océano de magma ardiente. Y no calla: las sustancias químicas del interior se filtran al aire y dejan en él sus «huellas».

Más allá de Neptuno, en el cinturón helado, los astrónomos observaron cómo el objeto (612533) 2002 XV93 ocultó por un instante una estrella distante.

El vapor sobre una olla hirviendo tiñe ligeramente la luz de una linterna: retiene algunos colores y deja pasar otros. Así, más o menos, se estudia el aire de los planetas lejanos. Cuando un planeta pasa frente a su estrella, una diminuta parte de la luz estelar atraviesa su atmósfera, y las moléculas dejan en el espectro bandas oscuras, sus "huellas dactilares".

Dos lámparas en un escaparate: una emite una luz fría y azulada, la otra un poco más cálida y amarillenta. Así se ven aproximadamente los dos tipos de supernovas, Ib e Ic, cuando los astrónomos las observan con un telescopio.

La luz de una estrella lejana se filtra a través de la envoltura gaseosa de un planeta, y los astrónomos intentan adivinar de qué está hecha esa envoltura. Así se estudian las atmósferas de mundos que no se pueden tocar. Cuando el planeta pasa frente al disco de su sol, su velo gaseoso intercepta brevemente parte de los rayos.

Titán es un mundo frío con lagos de metano y una densa atmósfera anaranjada. Pero bajo la corteza de hielo podrían ocultarse charcos cálidos formados tras impactos de meteoritos. En un charco así, como en un matraz químico del tamaño del cráter Selk, se mezclan gases simples del aire: ácido cianhídrico y acetileno.