David Charbonneau

El radiotelescopio RATAN-600 es un anillo de cientos de paneles de aluminio en la ladera de una montaña en Karacháyevo-Cherkesia. En la primavera de 2018, su espejo captó ondas de radio de dieciséis enanas rojas — estrellas pequeñas, tenues, pero de vida muy larga.

En el verano de 2023, los termómetros de todo el mundo marcaron cifras que ni los pronósticos más atrevidos esperaban. La temperatura media del planeta subió 1,48 °C por encima del nivel preindustrial, y ese salto de 0,17 °C rompió el récord anterior como si el clima hubiera cambiado de marcha de repente.

Un pintor que retrata el océano no se limita a dos colores: el cálido y el frío. Del mismo modo, los climatólogos que estudian el El Niño hablan cada vez más de toda una paleta de matices. El El Niño es una corriente cálida frente a las costas de Perú que, cada pocos años, altera el clima en todo el planeta. Su contraparte, la La Niña, trae frío.

El ciclo del carbono se parece a la respiración del planeta. Los bosques y los océanos inhalan dióxido de carbono, mientras que la industria y los incendios naturales lo exhalan. En 2023, esa inhalación se volvió entrecortada y breve.

La temperatura de una habitación baja varios grados mientras el refrigerador funciona sin un solo compresor en movimiento. Dentro no hay freón, sino un trozo de metal que se imana y se desimana.

Entre julio de 2023 y julio de 2024, la atmósfera terrestre acumuló dióxido de carbono a una velocidad de 3,66 partes por millón al año. Es el ritmo más rápido desde 1979. La causa no es que las fábricas y los autos hayan empezado de repente a emitir más CO₂. Los pulmones del planeta, los bosques y los suelos, inhalaron menos.

El punto rojo en la imagen del telescopio espacial James Webb es la galaxia Bz5.3, cuya luz ha viajado hasta nosotros durante 12.5 mil millones de años. Se encuentra detrás del cúmulo Bala, cuyo campo gravitacional actuó como una lente y amplificó su brillo 3.7 veces.

En agosto de 2024, el coronógrafo MIRI del telescopio James Webb apuntó a Alfa Centauri A, la estrella de tipo solar más cercana al Sol. A 1,5 segundos de arco de la estrella, apareció una fuente puntual, S1. Flujo de 3,5 mJy, contraste de 5,5×10⁻⁵. Cuatro a seis sigmas. Un faro que parpadeó en la niebla.

En la habitación oscura del universo temprano se encendió la primera chispa. Unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, cuando el cosmos estaba lleno solo de hidrógeno y helio, nacieron las estrellas de población III, gigantes sin metales cuya luz rasgó por primera vez la oscuridad primordial.

Una peonza inclinada sobre una mesa, alrededor de la cual gira un disco de polvo. Así se ve un sistema estelar joven donde el eje de rotación de la estrella y el plano del disco protoplanetario no coinciden. Hasta hace poco, los astrónomos no sabían con qué frecuencia se daba este fenómeno en la naturaleza.

Cuatro horas y cincuenta y ocho minutos. Con ese ritmo, como un metrónomo, algo pasa frente a la enana blanca ZTF J1944+4557, haciendo que su luz se atenúe en un tercio, y a veces casi a la mitad.

En 2022, el telescopio Subaru fotografió un punto de luz a 100 unidades astronómicas de la estrella AB Aurigae. Al punto se le llamó planeta AB Aur b, pero la controversia no cesaba: ¿qué brilla exactamente, el planeta o el polvo que lo rodea?

El lado diurno del planeta WASP-121b está abrasado a 2358 kelvins, más caliente que la superficie de muchas estrellas. Aquí, bajo una luz eterna, la atmósfera no solo hierve: funde las rocas y las convierte en gas. Pero no todo el gas permanece gaseoso. Parte se condensa en nubes, y esas nubes esconden titanio, como una trampa esconde a su presa.

Un viento que sopla en contra de la rotación del planeta aviva la fragua de carbono. Así es la atmósfera del objeto PSR J2322-2650b, un compañero similar a Júpiter de un púlsar de milisegundos.

En el centro de la Vía Láctea, a 27 mil años luz de la Tierra, reside el agujero negro supermasivo Sagitario A*. Su masa es de cuatro millones de soles. No brilla intensamente como los cuásares, sino que arde apenas perceptiblemente. Durante mucho tiempo, los astrónomos debatieron si de él emanaba un viento.

En 2023, el telescopio James Webb dirigió su mirada hacia una estrella lejana en la constelación de Virgo. A su alrededor orbita el planeta HAT-P-26 b, un Neptuno templado, un mundo con una masa de 18,6 veces la terrestre y un radio de 6,33 veces el terrestre.

El telescopio James Webb ha vislumbrado en el universo temprano un reguero de objetos compactos apodados «pequeños puntos rojos». Son demasiado rojos y demasiado tenues para ser cuásares ordinarios, y los astrofísicos se devanan los sesos tratando de averiguar qué los alimenta.

Las enanas marrones son «estrellas fallidas» que no lograron encender su horno nuclear. Más masivas que los planetas pero más ligeras que las estrellas, se asemejan a gigantescas batidoras atmosféricas: sus profundidades son calientes, las capas superiores relativamente frías, y poderosas corrientes agitan esta mezcla.

Los astrónomos no entendían por qué en el «desierto de los Neptunos calientes» —la región pegada a las estrellas— apenas hay planetas del tamaño de Neptuno. Se creía que allí estaban condenados: la cercanía a la estrella evapora la atmósfera y deja un núcleo rocoso desnudo.

Con ayuda del telescopio espacial más potente James Webb, los astrónomos se asomaron al camerino cósmico y vieron cómo cambian los anillos del asteroide Chariklo.

Muchos planetas de otras estrellas — exoplanetas — tienen órbitas alargadas. En cada acercamiento, la gravedad de la estrella los comprime y estira, como si amasara masa. La fricción calienta el interior hasta tal punto que la roca se funde, creando océanos subterráneos de magma.

El planeta WASP-121b está tan cerca de su estrella que el calor hace que su atmósfera se evapore y se escape, como las colas de un cometa. Con el telescopio James Webb, los astrónomos observaron por primera vez este proceso de forma continua.

El telescopio TESS, que normalmente busca planetas alrededor de otras estrellas, detectó 24 oscurecimientos alrededor de RZ Psc. Eran cometas: bloques de entre 1 y 7 km, cruzando el disco de la estrella. Como un reflector distante cuya luz es tapada momentáneamente por una pequeña piedra: cuanto más profunda la sombra, más grande el objeto.

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.

En la infinita oscuridad del espacio interestelar, el planeta vagabundo WISE 0855 titila con un leve resplandor térmico, como una brasa que se enfría. Su temperatura está apenas una decena de grados por encima del punto de congelación del agua: si hubiera vida allí, vería un cielo sin sol, envuelto en una niebla helada perpetua.

Después del nacimiento de la Luna, la Tierra parecía un bulto de masa ardiente: magma líquido y una densa capa de gases. La Luna actuaba como una cuchara gigante, amasando sin cesar ese bulto con su gravedad. La fricción generaba calor, retrasando el enfriamiento.

El tipo de planeta más común en nuestra Galaxia son los mundos rocosos alrededor de otras estrellas, o exoplanetas, envueltos en el gas más simple, el hidrógeno. Su interior seguía siendo un misterio hasta que los científicos recrearon las condiciones del subsuelo en el laboratorio.

El telescopio James Webb ha recopilado miles de espectros de galaxias lejanas: las huellas dactilares de su luz. Para no ahogarse en esta diversidad, los astrónomos encargaron al programa que clasificara los hallazgos.

Entre los exoplanetas, a menudo se encuentran subneptunos: mundos ligeramente más pequeños que Neptuno. Se descubren mediante el método de tránsito (por la atenuación de la estrella), cuyo pionero fue William Borucki.

La vida comenzó con moléculas parecidas a una crema solar natural —a base de carbono, que absorbían el ultravioleta suave del joven Sol y lo transformaban en calor. Esta manera de disipar energía no era solo un calentador: obligaba a las moléculas a autoorganizarse, como cocineros que amasan con ingredientes caóticos una masa estructurada.

El horario del autobús se desfasa: si no lo compruebas, pierdes el autobús. Con los planetas de otras estrellas pasa lo mismo: sus tránsitos se desplazan gradualmente. El proyecto ExoClock reunió 30 000 observaciones desde la Tierra y el espacio para precisar el horario de 620 mundos lejanos. En el 45% de los planetas, los tránsitos estaban desfasados por horas.

Las enanas marrones son más pesadas que los planetas, pero más ligeras que las estrellas. Su atmósfera es como una olla hirviendo: nubes de arena candente y gotas de hierro suben y bajan.

La estrella calienta su planeta como un horno calienta una olla. Para la mayoría de los subneptunos (mundos más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno), el calor es suficiente para que bajo el cielo de hidrógeno hierva eternamente un océano de roca fundida.

Escuchar a escondidas la atmósfera de un planeta lejano se ve obstaculizado por el ruido de la estrella. En el sistema TRAPPIST-1 los astrónomos utilizaron un planeta-«micrófono»: TRAPPIST-1 b, un vecino sin aire que solo graba interferencias.

Los Júpiter calientes — exoplanetas gigantes, pegados a sus estrellas — están misteriosamente inflados. Sus radios a menudo son entre un 50 y un 100% mayores de lo que predicen los modelos estándar de formación.

Todo objeto en el vacío cae con la misma aceleración: en esto se basa la gravedad de Einstein. Pero hasta ahora la regla solo se había probado con partículas de materia ordinaria. Ahora entra en juego el muonio: un átomo exótico donde el núcleo es un antimuón y la corteza es un electrón común.

El Sol se está calentando lentamente, y dentro de cientos de millones de años su calor sería mortal para la Tierra. Afortunadamente, el termostato planetario incorporado — el ciclo del carbono — cuando se sobrecalienta hace que las rocas absorban dióxido de carbono más rápido, enfriando el clima.

El telescopio James Webb observa la estrella TRAPPIST-1, una diminuta enana roja alrededor de la cual orbitan siete planetas del tamaño de la Tierra. Y ve algo inusual: las brillantes llamaradas de esta estrella apenas alcanzan los 3500–4000 grados. En comparación, una llamarada solar típica se calienta hasta los 9000–10000 grados.

La caza de exoplanetas se asemeja a cazar sombras: un planeta invisible se delata solo por una microscópica disminución de la luz de la estrella. El telescopio espacial TESS detectó una caída así en la estrella TOI 864: duró medio día y, por su profundidad, sugería un mundo rocoso del tamaño de la Tierra, girando casi en los brazos de su sol.

En TRAPPIST-1, la fotosíntesis oxigénica pierde la carrera. Esta estrella enana emite sobre todo luz infrarroja, no visible como el Sol. Las plantas terrestres, capturando luz de ciertos colores, acumularon oxígeno, pero aquí esos rayos son escasísimos.