Descubren más de 500 discos protoplanetarios en el centro de la Vía Láctea
Astrónomos detectan en el violento corazón de nuestra galaxia estructuras clave para entender cómo nacen los planetas en entornos extremos.
Por Enrique Coperías
Imagen de la Vía Láctea captada por el radiotelescopio MeerKAT; en su centro han aparecido medio millar de núcleos densos que podrían albergar discos protoplanetarios, estructuras clave en la formación de planetas. Cortesía: NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)
Un equipo internacional de astrónomos ha identificado más de quinientos núcleos densos en formación dentro de tres grandes nubes moleculares residentes en el centro de la Vía Láctea, muchas de los cuales podrían albergar discos protoplanetarios, aquellos discos de gas y polvo que giran alrededor de estrellas jóvenes y que, con el tiempo, pueden formar planetas.
Se trata de una de las mayores detecciones de estructuras formadoras de planetas en una región tan hostil como la zona molecular central (CMZ).
Este descubrimiento, liderado por científicos del Observatorio Astronómico de Shanghái, el Instituto Kavli de Astronomía en la Universidad de Pekín y la Universidad de Colonia, ha sido posible gracias al telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).
De paritorio a laboratorio galáctico
La CMZ ocupa los 500 parsecs —o unos1.630 años luz— interiores de la Vía Láctea. Es un entorno turbulento, hostil y profundamente enigmático. Ahí, la gravedad convive con campos magnéticos intensos, el gas circula a gran velocidad y las radiaciones son extremas.
Paradójicamente, estas condiciones se asemejan a las del universo primitivo, lo que convierte a la zona molecular central en un laboratorio natural para comprender cómo nacieron las primeras generaciones de estrellas y planetas.
El nuevo estudio, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, forma parte del proyecto DUET (Dual-band Unified Exploration of three CMZ Clouds), y ha contado con la potencia del citado radiotelescopio ALMA. Gracias a sus múltiples antenas distribuidas a lo largo de varios kilómetros en el desierto chileno de Atacama, ALMA permite ver a través del polvo interestelar con una nitidez inédita.
Con él, el equipo ha cartografiado tres nubes moleculares especialmente representativas: la nube de 20 km/s, Sgr C y la nube «e», situada en la llamada cresta de polvo del centro galáctico.
Estructuras donde nacen estrellas
La novedad del enfoque no radica solo en la resolución del radiotelescopio de Chile, sino en el método. DUET se basó en observaciones simultáneas en dos longitudes de onda —1,3 y 3 milímetros—, lo que permite medir no solo el brillo, sino también la composición, la temperatura y el tamaño de las partículas que emiten la radiación.
«Solo con el ALMA podemos abrir esta ventana nítida hacia una de las regiones más enigmáticas de nuestra galaxia», explica el profesor Lu Xing, investigador principal del proyecto.
A través de esta doble mirada, el equipo detectó 563 fuentes en 1,3 mm y 330 en 3 mm; 450 de ellas fueron observadas en ambas bandas. La mayoría aparecen como pequeños núcleos densos de unos 300.000 millones de kilómetros de tamaño —unas cincuenta veces la distancia de la Tierra al Sol—, justo el tipo de estructura donde podrían nacer nuevas estrellas.
¿Qué son esas pequeñas manchas rojas?
Pero lo que más llamó la atención del equipo no fue la cantidad de fuentes, sino su peculiar firma espectral. Así es, más del 70% de ellas mostraban lo que se conoce como un índice espectral bajo: una radiación milimétrica inusualmente intensa en longitudes de onda largas, más propias de estructuras opacas que de nubes de polvo difuso.
«Nos sorprendió ver estas pequeñas manchas de color rojo repartidas por todas las nubes moleculares —cuenta Fengwei Xu, primer autor del estudio y doctorando en el Instituto Kavli de Astronomía. Y añade—: Nos están revelando la naturaleza oculta de los núcleos de formación estelar».
Modelos del firmamento y observaciones simuladas por el radiotelescopio ALMA. Crédito: XU Fengwei; ALMA Partnership; and Laura Pérez of NRAO
En otras palabras, estas pequeñas manchas de emisión no brillan como deberían. ¿Por qué? Los autores exploran tres posibles explicaciones:
✅ La primera y más directa sugiere que se trata de objetos extremadamente pequeños y densos —posibles protoestrellas en fases muy tempranas (clase 0/I)— cuya radiación se diluye dentro del haz del telescopio, dando la falsa impresión de un brillo más débil.
✅ La segunda posibilidad apunta al tamaño de los granos de polvo. En entornos donde las partículas alcanzan tamaños de milímetros o incluso de centímetros, se intensifica el fenómeno de dispersión y se modifica la forma en que emiten y absorben la luz. Esto podría reducir artificialmente el índice espectral observado.
✅ La tercera hipótesis plantea la contaminación por emisión libre-libre: radiación generada por electrones acelerados en regiones ionizadas, especialmente en torno a estrellas masivas jóvenes. Sin embargo, los cálculos del equipo indican que para explicar las observaciones, sería necesario un número inverosímil de estas regiones ionizadas —lo que hace esta opción poco probable por sí sola.
¿Por qué son importantes estos discos protoplanetarios?
«Todo esto desafía nuestra suposición original sobre cómo son los núcleos densos — admite Ke Wang, director de tesis de Xu—. No son estructuras homogéneas. Están más avanzadas y estructuradas de lo que pensábamos».
Hauyu Baobab Liu, coautor del estudio y encargado de los modelos de transferencia radiativa, añade lo siguiente: «En condiciones normales, no esperamos encontrar granos tan grandes en estos entornos. Si están presentes, podrían haberse formado en discos protoplanetarios y luego expulsado por flujos estelares».
La detección de discos protoplanetarios en el centro galáctico no es un asunto baladí. Hasta ahora, casi todos los discos conocidos provenían de regiones mucho más tranquilas, como la nebulosa de Orión y el cúmulo de Tauro.
El descubrimiento de que estructuras similares podrían estar formándose en un entorno tan violento como la zona molecular central amplía de forma radical nuestra comprensión de la formación planetaria.
Un catálogo para la próxima generación
«Si estos discos se forman incluso bajo condiciones extremas, eso sugiere que los procesos que crean sistemas como el nuestro son mucho más universales de lo que pensábamos», explica Xu.
Más aún: este tipo de estructuras podrían ser el eslabón perdido para explicar por qué la CMZ forma tan pocas estrellas pese a tener tanto gas interestelar disponible. Si buena parte del material está atrapado en núcleos pequeños, opacos y de baja masa —como los detectados por el proyecto DUET—, es posible que simplemente estén escapando a las observaciones tradicionales.
Para confirmar la naturaleza de estos núcleos, el equipo necesitará observaciones astronómicas aún más detalladas.
«Queremos saber si estos discos ya están formando planetas o si están en etapas muy temprana», dice Wang.
También está por determinar si estas estructuras son efímeras o si logran sobrevivir y evolucionar en un entorno tan hostil.
En cualquier caso, el equipo ha puesto a disposición pública los catálogos completos de fuentes detectadas, con información detallada de posición, intensidad, tamaño y espectro. Con ello, astrónomos de todo el mundo podrán sumarse a la búsqueda, analizando estos posibles embriones estelares y probando nuevas teorías.
«Estos resultados abren una nueva ventana sobre el origen de los sistemas planetarios —resume Xing. Y concluye—: Y nos acercan un poco más a entender cómo nació nuestro propio hogar en el universo».▪️
Información facilitada por la Academia China de las Ciencias
Fuente: Xing Lu et al. Dual-band Unified Exploration of three CMZ Clouds (DUET). Cloud-wide census of continuum sources showing low spectral indices. Astronomy and Astrophysics (2025). DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202453601
