El estudio del polvo estelar redefine cómo se propagan los átomos de la vida por el espacio
Durante décadas, los astrobiólogos creyeron que el polvo de las estrellas era el gran motor que esparcía por la galaxia los elementos esenciales para la vida. Un nuevo estudio sobre una estrella gigante cercana demuestra que esa explicación, sorprendentemente, no es suficiente.
Por Enrique Coperías
Nubes de polvo reflejan la luz alrededor de R Doradus, una estrella gigante roja que está perdiendo sus capas exteriores. El color de la luz reflejada muestra que los granos de polvo son demasiado pequeños para impulsar el viento estelar. La imagen combina observaciones de VLT/SPHERE y ALMA. Cortesía: ESO/T. Schirmer/T. Khouri; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
En algún lugar del cielo austral, a apenas 59 años luz de la Tierra, una estrella envejecida está perdiendo lentamente su materia hacia el espacio. No lo hace de forma espectacular, como lo haría una supernova, sino con un goteo constante y casi silencioso.
Sin embargo, ese proceso discreto puede ser decisivo para explicar algo mucho más grande: cómo los átomos que componen la vida —oxígeno, silicio, aluminio— abandonan las estrellas y acaban sembrando el cosmos.
La protagonista se llama R Doradus, una estrella gigante roja que se encuentra en la fase final de su vida, en la constelación austral de Dorado, a 193 años luz de distancia del Sistema Solar. Como todas las estrellas de masa baja o intermedia, el destino de R Doradus no es explotar, sino desprenderse de sus capas exteriores y enriquecer el medio interestelar con el material que ha fabricado en su interior durante miles de millones de años.
Ese reciclaje cósmico es el que permite que, generación tras generación, nazcan nuevas estrellas, planetas y, eventualmente, seres vivos.
Un polvo no parece tener la fuerza suficiente para impulsar el viento estelar
Durante décadas, los astrónomos han asumido que este proceso estaba bien entendido. La idea dominante es sencilla: cuando una estrella como R Doradus se enfría y se expande, en su atmósfera se forman granos de polvo. La luz de la estrella empuja esos granos hacia fuera, y el gas que los rodea es arrastrado con ellos, dando lugar a un viento estelar lento pero constante.
Ese viento es el vehículo que transporta los átomos de la vida al espacio interestelar.
Un nuevo estudio científico basado en observaciones astronómicas del Very Large Telescope, en Chile, y en modelos físicos avanzados, ha puesto a prueba esa teoría con un nivel de detalle sin precedentes. Los resultados son tan precisos como inquietantes: en el caso de R Doradus, el polvo estelar observado no parece tener la fuerza suficiente para impulsar el viento estelar. Dicho de otro modo, los átomos están ahí, el polvo también, pero el mecanismo clásico no basta para explicar cómo escapan de la estrella.
🗣️ «Creíamos que teníamos una buena idea de cómo funcionaba el proceso. Resulta que estábamos equivocados. Para nosotros, como científicos, ese es el resultado más emocionante», explica Theo Khouri, astrónomo de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, y codirector del estudio.
Un equipo de astrónomos ha captado el movimiento del gas burbujeante en la superficie de la estrella gigante R Doradus gracias a observaciones realizadas en 2023 con ALMA. Las imágenes muestran enormes burbujas de convección, de un tamaño comparable a la órbita de la Tierra. Cortesía: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings et al.
Granos de óxido de aluminio y partículas de silicatos ricos en magnesio
La clave del estudio se sustenta en una técnica que permite ver el polvo estelar de una forma indirecta pero muy eficaz. Cuando la luz de una estrella choca con un grano de polvo, se dispersa y se polariza. Midiendo ese patrón de luz polarizada, los astrónomos pueden reconstruir el tamaño, la composición y la distribución del polvo en las regiones donde se inicia el viento estelar. Es como observar el polvo en contraluz, pero a escala cósmica.
En el caso de R Doradus, esas observaciones revelan un entorno estelar complejo. A apenas dos radios estelares de la superficie, aparecen granos de óxido de aluminio, un material extremadamente resistente al calor. Más lejos, a unas cuatro o cinco veces el tamaño de la estrella, dominan los silicatos ricos en magnesio, similares a los minerales que forman muchas rocas terrestres. Este tipo de polvo no es una rareza: se ha detectado alrededor de muchas estrellas viejas y se considera una de las principales fuentes de silicio y oxígeno del universo.
🗣️ «Gracias a los mejores telescopios del mundo, ahora podemos realizar observaciones detalladas de las estrellas gigantes más cercanas. R Doradus es uno de nuestros objetivos favoritos: es brillante, cercana y representativa del tipo de gigante roja más común», señala Khouri.
Análisis de los tipos de polvo
Sin embargo, el tamaño de los granos de polvo es crucial. Para que el empuje de la luz sea eficaz, los modelos teóricos predecían partículas relativamente grandes, de unas tres décimas de micra. Las observaciones, en cambio, muestran granos mucho más pequeños, de alrededor de una décima de micra o incluso menos. Son suficientes para dispersar la luz, pero no para generar una presión suficiente capaz de vencer la gravedad de la estrella.
Los autores del estudio fueron más allá de una simple comparación teórica. Comprobaron, uno por uno, si los distintos tipos de polvo podían cumplir dos condiciones básicas:
✅ Existir en cantidades realistas, sin consumir más átomos de los que hay disponibles.
✅ Generar una fuerza suficiente para lanzar el viento estelar. Ninguna combinación lo logró.
«Por primera vez, pudimos realizar pruebas rigurosas para comprobar si estos granos de polvo reciben un empuje suficientemente fuerte de la luz de la estrella», explica Thiébaut Schirmer, autor principal del análisis físico.
Los átomos de la vida se queden atrapados para siempre en estrellas como R Doradus
Los silicatos sin hierro, los más abundantes y estables, no producen suficiente empuje. Los que contienen hierro sí podrían hacerlo, pero se calientan tanto que se desintegrarían antes de cumplir su función. Y el óxido de aluminio, aunque resistente, es demasiado escaso para mover grandes cantidades de gas. El resultado es un callejón sin salida para la teoría clásica del viento impulsado por polvo.
«El polvo está claramente presente y está iluminado por la estrella. Pero, sencillamente, no proporciona la fuerza suficiente para explicar lo que observamos», resume Schirmer.
Este hallazgo no significa que los átomos de la vida se queden atrapados para siempre en estrellas como R Doradus. Lo que sugiere es que el proceso es más complejo de lo que se pensaba. El polvo sigue siendo importante, pero tal vez actúa como un actor secundario en una coreografía más rica, donde entran en juego otros mecanismos físicos.
El cielo sobre el Very Large Telescope (VLT) de ESO, en Chile. La estrella R Doradus se encuentra a la izquierda del telescopio, cerca de la Gran Nube de Magallanes, visible como una mancha luminosa en el cielo. Cortesía: P. Horálek/ESO
Ondas de choque que mueven el gas
Uno de ellos son las pulsaciones estelares. R Doradus late, literalmente, expandiéndose y contrayéndose en ciclos de varios meses. Esos movimientos generan ondas de choque que pueden empujar el gas hacia regiones donde la gravedad es más débil y el polvo puede sobrevivir mejor.
También podrían intervenir campos magnéticos o procesos turbulentos aún mal comprendidos.
🗣️ «Aunque la explicación más sencilla no funcione, existen alternativas apasionantes que explorar —apunta Wouter Vlemmings, profesor en Chalmers y coautor del trabajo. Y añade—: Grandes burbujas convectivas, las pulsaciones estelares o episodios espectaculares de formación de polvo podrían ayudar a explicar cómo se ponen en marcha estos vientos».
Cómo mueren las estrellas y enriquecen el cosmos
Desde una perspectiva más amplia, el estudio recuerda que la historia química del universo no se escribe con trazos simples. Cada átomo de calcio en nuestros huesos o de silicio en un chip electrónico tuvo que escapar de una estrella, viajar durante millones de años por el espacio y acabar integrado en un nuevo sistema planetario. Entender ese viaje exige observar las estrellas viejas con una lupa cada vez más potente, pero también estar dispuestos a revisar las ideas que parecían consolidadas.
R Doradus es solo una estrella, y los propios autores subrayan que su comportamiento podría variar con el tiempo o no ser representativo de todas las gigantes rojas. Aun así, el mensaje es claro: incluso en los procesos más fundamentales de la astrofísica —cómo mueren las estrellas y enriquecen el cosmos— quedan piezas clave por encajar.
Mientras tanto, los átomos siguen viajando. Quizá no impulsados únicamente por el polvo, pero sí por una combinación de fuerzas que, poco a poco, van esparciendo por el universo los ingredientes esenciales de la vida. Y cada avance como este nos recuerda que, en última instancia, también nosotros somos parte de ese largo viaje cósmico.▪️
Información facilitada por la Universidad Tecnológica Chalmers
Fuente: Thiebaut Schirmer, Theo Khouri, Wouter Vlemmings, Gunnar Nyman, Matthias Maercker, Ramlal Unnikrishnan, Behzad Bojnordi Arbab, Kirsten K. Knudsen and Susanne Aalto. An empirical view of the extended atmosphere and inner envelope of the asymptotic giant branch star R Doradus. Astronomy and Astrophysics (2025). DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202556884
