La búsqueda de planetas fuera del Sistema Solar lleva activa más de 30 años, y en todo ese tiempo se han descubierto miles de ellos. Aunque se suelen ver en fotografías, solo son reconstrucciones artísticas de cómo se cree que son según los datos. «No sabemos cómo son los exoplanetas, no los hemos observado. Lo único que podemos saber es cómo de grandes y masivos son», recalca Socas.

«Hay especulación sobre este tipo de cuerpos celestes por su complejidad»

Tal y como advierte Héctor Socas, no está confirmado que este nuevo modelo planetario exista. Sin embargo, el grupo investigador propone a K2-18b como el mundo con más probabilidades de ser compatible con su teoría. Este exoplaneta se encuentra a 110 años luz de La Tierra, orbita una enana roja y se cree que tendría una temperatura templada, además de situarse en la zona habitable de la órbita de su estrella.

A pesar de que el artículo es teórico, Socas confiesa que «es de esos con los que sientes emoción al leerlo». No obstante, recalca que es un tema especulativo. «Hay planetas con los que es fácil calcular de qué están hechos, como los pequeños rocosos o los gigantes gaseosos. Aunque los que son intermedios, como los que plantea esta última investigación, son más complicados de analizar porque no tenemos análogos en nuestro Sistema Solar», apunta.

¿Cómo se sabe de qué tipo es cada exoplaneta?

El físico expone que para hacerse una ligera idea de cómo es cada uno de estos mundos, «la información de su masa y tamaño se compara con la radiación que reciben por parte de sus estrellas y se realizan los cálculos correspondientes». En la mayoría de los casos, se utilizan los datos recogidos por el telescopio espacial TESS. Este instrumento óptico hace barridos del cielo nocturno y utiliza el método del tránsito para detectar estos cuerpos celestes, es decir, observan cuando uno de los exoplanetas pasa por delante de su estrella.

Según los datos arrojados por el estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal, esos mundos oceánicos serían muy prometedores para la vida. Y, para confirmarlo, a finales de este año se lanzará un nuevo telescopio espacial que sustituirá al Hubble: el James Webb.

Búsqueda de seres vivos

Socas asegura que K2-18b será uno los objetivos de James Webb. Está previsto que el instrumento le dedique un largo tiempo de observación a fin de hallar biomarcadores que puedan confirmar la presencia de vida en el astro. Elementos como el oxígeno, el metano, el ozono o el dióxido de carbono podrían vislumbrar la teoría que sostiene el equipo investigador.

Como hasta ahora la comunidad astrofísica se estaba centrando en planetas similares a La Tierra, tal vez se habrían estado perdiendo indicios de vida en otros lugares como estos nuevos mundos Hiceánicos. Socas lo niega. El científico opina que hasta que se ponga en órbita el James Webb, «no habremos sido capaces de detectar biofirmas». Por lo que, según aclara, eso no ha sido un factor determinante en dicha exploración.

La Nebulosa de Orión, uno de los objetos astronómicos más conocidos y brillantes del cielo nocturno, es la región de formación de estrellas masivas más cercana a la Tierra y muestra una estructura gaseosa compleja y extensa. Algunas de sus estrellas recién nacidas emiten esos jets que, al impactar sobre los alrededores, producen frentes de choque que comprimen y calientan el gas nebular. Estas zonas de impacto suelen adoptar una forma arqueada y se denominan Herbig-Haro (HH).

Dichos objetos han sido observados en múltiples nebulosas oscuras. Sin embargo, en esta se encuentran inmersos en el intenso campo de radiación producido por sus estrellas más masivas: el Trapecio de Orión, ubicado en el centro de la nebulosa. Gracias a esta radiación, tanto el gas situado en el frente de choque como el comprimido tras su paso es calentado e ionizado, lo que nos permite desvelar con precisión las condiciones físicas y la composición química del jet.

«Hemos alcanzado un detalle de análisis nunca antes visto»

El estudio, publicado en la revista The Astrophysical Journal, ha arrojado luz sobre las complejas relaciones entre las abundancias iónicas del gas y sus condiciones físicas en HH204, uno de los cuerpos HH más prominentes de la Nebulosa de Orión.

«Nuestro trabajo revela que, en el frente de choque de HH204 las concentraciones gaseosas de elementos pesados como hierro o níquel aumentan hasta en un 350 % sobre lo que se encuentra normalmente en la gran nube de Orión. Esto nos permite determinar la proporción de otros elementos químicos con mayor precisión y conocer mejor la evolución química de la vecindad solar», explica el autor principal de la investigación y estudiante de doctorado de la Universidad de La Laguna José Eduardo Méndez.

El doctorando expresa una gran emoción por la investigación, pues «es el resultado de un gran esfuerzo». Méndez asegura que se trata de un análisis que se viene realizando desde hace más de un año pero pertenece a un proyecto de trabajos relacionados con los HH, cuya labor comenzó hace tres años. «El estudio nos ha permitido entender cómo son las interacciones de los diferentes componentes químicos de la Nebulosa de Orión. Hemos conseguido un nivel de detalle que no se había visto con anterioridad, pues solo eran especulaciones», explica José Eduardo Méndez.

Nueva vara de medir

Por su parte, el investigador del IAC y coautor del estudio, Jorge García Rojas, opina que el impacto de jets protoestelares podrían ser importantes a la hora de determinar las condiciones físicas locales de las nebulosas ionizadas. «El no considerar sus efectos puede llevar a una determinación incorrecta de la composición química de las nebulosas ionizadas, herramientas fundamentales en la comprensión de la evolución química del Universo», destaca el científico. Por lo que ahora, con este método, se podrá tener más precisión a la hora de analizar químicamente estas grandes nubes espaciales.

El conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha revelado por primera vez el encuentro entre dos galaxias muy brillantes y masivas a casi 13 000 millones de años luz. Estas galaxias hiperluminosas, por su capacidad para crear estrellas a gran velocidad, son extremadamente raras en esa época cósmica y pueden representar uno de los ejemplos más extremos de formación violenta de estrellas jamás observados. Conocidas como ADFS-27, se detectaron cuando comenzaron el lento proceso de fusión en una única galaxia elíptica masiva. Un “choque lateral” previo entre ambas ayudó a disparar los estallidos de formación estelar y su eventual fusión puede dar lugar a la galaxia central masiva de un cúmulo de galaxias, una de las estructuras más gigantescas del Universo.

«Realmente sorprendente»

“Encontrar una sola galaxia hiperluminosa es ya de por si destacable, pero encontrar dos tan cercanas es realmente sorprendente”, explica Dominik Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell y autor principal del trabajo. “Considerando su distancia extrema a la Tierra y la frenética actividad de formación estelar dentro de cada una, es posible que estemos siendo testigos de la fusión de galaxias más extrema conocida hasta la fecha”.

“Esta pareja galáctica fue detectada por primera vez por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA), en las observaciones de grandes zonas de cielo del proyecto HerMES”, indica Ismael Pérez Fournon, quien ha participado en esta investigación, junto con Rui Marques Chaves y Paloma Martínez Navajas, los tres investigadores del IAC y de la Universidad de La Laguna.

“Aunque apareció como un punto muy rojo en los datos del instrumento SPIRE del Observatorio Espacial Herschel del cielo austral, desde el principio sospechamos que este objeto aparentemente débil era una galaxia extremadamente brillante y lejana en realidad”. Las observaciones de seguimiento con el telescopio del Experimento Atacama Pathfinder (APEX) confirmaron las interpretaciones iniciales y facilitaron que ALMA midiera la distancia al objeto, concluyendo que esta unión de dos galaxias inusuales sugiere que residen dentro de una región particularmente densa del Universo.

Las nuevas observaciones de ALMA también señalaron que, en conjunto, el sistema ADFS-27 tiene unas 50 veces la cantidad de gas formador de estrellas que tiene la Vía Láctea. “Gran parte de este gas se convertirá en nuevas estrellas muy rápidamente”, apunta Rui Marques Chaves. “El sistema está produciendo estrellas a un ritmo vertiginoso, aproximadamente mil veces más rápido que nuestra galaxia”.

Estrellas azules extremadamente brillantes y masivas

Las galaxias, que deberían verse como discos planos y giratorios, están repletas de estrellas azules extremadamente brillantes y masivas. La mayor parte de esta intensa luz, sin embargo, nunca escapa de allí porque hay demasiado polvo interestelar a su alrededor que las oscurece. Sin embargo, como el polvo absorbe la brillante luz de las estrellas, se calienta y brilla intensamente, irradiando esa energía como luz infrarroja. A medida que esta luz viaja hacia la Tierra, la expansión del Universo “estira” las ondas de la luz infrarroja en ondas milimétricas y submilimétricas más largas, el conocido “efecto Doppler”.

ALMA se diseñó específicamente para detectar y estudiar la luz de esta naturaleza, lo que permitió distinguir la luz de dos galaxias distintas. Las observaciones también muestran estructuras básicas de las mismas, revelando material en forma de cola que se desligó durante su primer encuentro y una separación de 30.000 años luz que se reduce con el tiempo. A medida que continúen interactuando gravitatoriamente, cada galaxia irá frenándose y atrayéndose hasta que finalmente se fusionen en una galaxia elíptica masiva en unos cientos de millones de años.

“Debido a su gran lejanía y polvo, estas galaxias quedan ocultas en el rango visible de los datos actuales, pero esperamos combinar los datos de ALMA con las observaciones infrarrojas del futuro Telescopio Espacial James Webb de la NASA.

Estos dos telescopios formarán el “equipo soñado” para comprender mejor la naturaleza de este y otros sistemas extremos de galaxias excepcionalmente raros”, concluye Paloma Martínez Navajas.