Descubren una gigantesca nube molecular, invisible durante mucho tiempo, cerca del Sistema Solar

Una gigantesca nube de hidrógeno, invisible hasta ahora, ha sido descubierta a solo 300 años luz de la Tierra gracias a una innovadora técnica en luz ultravioleta. Bautizada como Eos, podría cambiar para siempre nuestra forma de entender cómo nacen las estrellas.

Por Enrique Coperías

Este es el aspecto de la nube de gas molecular Eos,  situada a unos 420 años luz de distancia, lo que la convierte en una de las nubes moleculares más cercanas a la Tierra jamás identificadas.

Este es el aspecto de la nube de gas molecular Eos, situada a unos 420 años luz de distancia, lo que la convierte en una de las nubes moleculares más cercanas a la Tierra jamás identificadas. Cortesía: Thomas Müller (HdA/MPIA) and Thavisha Dharmawardena (NYU)

A unos 300 años luz de la Tierra —en términos astronómicos, prácticamente a la vuelta de la esquina— flota una enorme nube de gas que había permanecido oculta a nuestros ojos hasta hoy.

Invisible a los métodos convencionales y compuesta principalmente por hidrógeno molecular, esta estructura, bautizada como Eos, representa no solo una de las nubes moleculares más cercanas y grandes jamás identificadas, sino también un giro inesperado en la forma en que exploramos el universo que nos rodea.

El hallazgo, publicado en la revista Nature Astronomy, ha sido liderado por la astrofísica Blakesley Burkhart, profesora de la Universidad Rutgers y miembro del Instituto Flatiron de Nueva York. Se trata de la primera vez que una nube molecular es descubierta gracias a la luz ultravioleta lejana emitida directamente por el hidrógeno molecular, un tramo del espectro electromagnético hasta ahora poco explotado en este tipo de investigaciones.

Una nube brillante en la oscuridad

El componente principal de las nubes moleculares —el hidrógeno molecular o H₂— es también el bloque básico a partir del cual nacen estrellas y planetas. Sin embargo, observar directamente el H₂ no es nada sencillo. A diferencia de otras moléculas, no emite señales intensas en longitudes de onda que sean fácilmente detectables.

Por ello, los astrónomos suelen utilizar trazadores como el monóxido de carbono (CO), que sí produce emisiones potentes en radio e infrarrojo. El problema es que este método puede pasar por alto grandes cantidades de gas molecular oscuro en CO: regiones donde hay mucho H₂, pero poco o nada de monóxido de carbono.

Esto es precisamente lo que ocurrió con Eos. La nube contiene unas 3.400 veces la masa del Sol en gas molecular, pero solo una fracción minúscula emite en CO, lo que explica por qué ha permanecido escondida a plena vista.

Una gigantesca media luna cósmica

«Los datos muestran moléculas de hidrógeno brillantes detectadas por fluorescencia en el ultravioleta lejano. Esta nube literalmente brilla en la oscuridad», explica Burkhart. La técnica empleada se basa en que las moléculas de H₂, al absorber fotones energéticos del medio interestelar, se excitan y emiten luz al regresar a su estado basal.

Esta emisión fluorescente, aunque tenue, puede ser captada por espectrógrafos especializados como FIMS/SPEAR, el instrumento que permitió la detección.

Eos tiene una forma característica de media luna y proyecta en el cielo una extensión equivalente a unas 40 lunas llenas. Ocupa una zona situada entre las coordenadas galácticas l=25–45° y b=40–63°, y se encuentra justo en el límite de la Burbuja Local: una cavidad de gas caliente y poco denso en el Brazo de Orión de la Vía Láctea que rodea al Sistema Solar, originada por antiguas explosiones de supernovas.

Los modelos tridimensionales de polvo y gas utilizados por el equipo sitúan a Eos entre los 300 y 420 años luz de distancia. Esto la convierte en una de las nubes moleculares más cercanas a la Tierra jamás identificadas. Utilizando mapas de rayos X y de emisión de oxígeno ionizado, los científicos también encontraron evidencias de que Eos actúa como una pantalla que absorbe la radiación de fondo, lo que refuerza su carácter denso y frío.

Una técnica con potencial revolucionario

El descubrimiento fue posible gracias a datos del espectrógrafo FIMS/SPEAR (Far-ultraviolet Imaging Spectrograph), que voló a bordo del satélite surcoreano STSAT-1 entre 2003 y 2005. Aunque el instrumento tenía limitaciones —como una sensibilidad reducida del 74% tras el lanzamiento—, su capacidad para capturar la emisión difusa del H₂ fue crucial.

Los datos quedaron archivados hasta 2023, cuando Burkhart los redescubrió: «Estaba esperando a ser explorado», comenta esta astrofísica.

Este enfoque representa una revolución en la forma de estudiar el medio interestelar. «Es la primera nube molecular que se ha descubierto buscando directamente la emisión ultravioleta lejana del hidrógeno molecular —dice Burkhart. Y añade—: Esto abre nuevas posibilidades para estudiar el universo molecular».

Su colega Thavisha Dharmawardena, investigadora Hubble de la NASA en la Universidad de Nueva York, fue aún más lejos: «El uso de la técnica de fluorescencia FUV podría reescribir nuestra comprensión del medio interestelar, descubriendo nubes ocultas en toda la galaxia e incluso hasta los límites más lejanos detectables del amanecer cósmico».

El laboratorio natural para estudiar el nacimiento estelar

Aunque Eos no representa ningún peligro para la Tierra, su proximidad la convierte en un objeto excepcional para estudiar los procesos que transforman el gas y el polvo en nuevas estrellas. «Cuando miramos a través de nuestros telescopios, captamos sistemas solares enteros en pleno proceso de formación, pero no sabemos con detalle cómo ocurre —comenta Burkhart en un comunicado de la Universidad Rutgers. Y añade—: «Nuestro descubrimiento es emocionante porque ahora podemos medir directamente cómo se forman y disocian las nubes moleculares».

El equipo de astrofísicos utilizó modelos analíticos y simulaciones informáticas para estimar la estabilidad gravitacional de la nube. Descubrieron que Eos está en equilibrio marginal: su masa total es similar al límite necesario para iniciar el colapso gravitacional, conocido como masa de Jeans, pero su temperatura y baja densidad, junto con efectos como la turbulencia y los campos magnéticos, parecen mantenerla estable.

Además, la nube está siendo erosionada por la radiación ultravioleta y los rayos X de su entorno. Las tasas de formación y disociación de H₂ revelan que la destrucción supera con creces la regeneración, lo que indica que Eos se está desintegrando lentamente. Los investigadores calcularon que podría evaporarse por completo entre 5,7 y 6 millones de años.

Blakesley Burkhart, una astrofísica de la Universidad Rutgers, ha dirigido el equipo científicos que ha descubierto la nube de gas de hidrógeno molecular Eos.

Blakesley Burkhart, una astrofísica de la Universidad Rutgers, ha dirigido el equipo científicos que ha descubierto la nube de gas de hidrógeno molecular Eos. Cortesía: Rutgers University

La historia del hidrógeno y el futuro de la exploración

Para Burkhart, el descubrimiento de Eos también tiene un valor filosófico y cosmológico. «La historia del cosmos es la historia de la reorganización de los átomos a lo largo de miles de millones de año—dice la astrofísica. Y continúa—: El hidrógeno que se encuentra actualmente en Eos existía en la época del big bang. Ha sido un largo viaje de 13.600 millones de años para estos átomos, que terminaron cayendo en nuestra galaxia y fusionándose cerca del Sol».

Dharmawardena recordó también la sorpresa que supuso el hallazgo: «Cuando estudiaba en la universidad, nos dijeron que no era fácil observar directamente el hidrógeno molecular. Es un poco salvaje que podamos ver esta nube en los datos que no pensábamos que veríamos».

El nombre Eos no fue escogido al azar. Además de aludir a la diosa griega del amanecer, también coincide con el nombre de una misión espacial propuesta por la NASA que Burkhart y su equipo apoyan. Esta misión busca aplicar la técnica de fluorescencia FUV a gran escala, con el objetivo de mapear el gas molecular en amplias regiones de la galaxia y comprender mejor los orígenes de las estrellas.

Una nueva era en la astrofísica galáctica

El equipo no se detiene aquí. Está ya rastreando datos para identificar más nubes moleculares, tanto cercanas como lejanas. De hecho, otro estudio preliminar liderado por Burkhart con datos del telescopio espacial James Webb sugiere que podrían haber encontrado las moléculas de hidrógeno más distantes detectadas hasta la fecha.

«Gracias al James Webb es posible que hayamos encontrado las moléculas de hidrógeno más alejadas del Sol», afirma Burkhart. Y añade—: Así, hemos encontrado tanto algunas de las más cercanas como de las más lejanas utilizando la emisión ultravioleta lejana».

Para esta investigadora, el descubrimiento de Eos marca un punto de inflexión en la forma en que entendemos el medio interestelar y los procesos de formación estelar. Hasta ahora, las limitaciones tecnológicas nos impedían ver buena parte del gas molecular que compone nuestra galaxia. Gracias a la fluorescencia FUV, se abre una nueva etapa en la que no solo podemos detectar este gas oculto, sino también estudiar en detalle su evolución, interacción con el entorno y papel en la génesis estelar.

Eos no es solo una nube: es una puerta al pasado del universo y una promesa para el futuro de la exploración astronómica. Con nuevas tecnologías y telescopios ya en marcha, lo que hasta hace poco era invisible puede convertirse en el próximo gran mapa del cosmos. ▪️

Los científicos han descubierto una nube potencialmente formadora de estrellas y la han llamado Eos. Se trata de una de las mayores estructuras aisladas del cielo y una de las más cercanas al Sol y a la Tierra jamás detectadas. Cortesía: Thomas Müller (HdA/MPIA) and Thavisha Dharmawardena (NYU)

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