Los objetos más extraños del universo

Lo hemos citado al principio. ‘Oumuamua, el primer objeto interestelar conocido que atraviesa el sistema solar de la Tierra, se ha denominado de muchas maneras: un cometa, un asteroide, una nave espacial en forma de cigarro. Desde hoy tiene una nueva descripción: un equipo de astrónomos de la Universidad de Yale y la Universidad de Chicago afirman que se trata de un iceberg de hidrógeno. “Hemos mostrado que probablemente esta compuesto de hielo de hidrógeno. Se trata de un nuevo tipo de objeto, pero parece que pueden aparecer muchos más en el futuro ”, afirman los autores. Oumuamua viajó por el espacio durante millones de años antes de entrar en nuestro sistema solar. Ahora ha pasado más allá de la órbita de Saturno y viajará otros 10.000 años antes de salir del sistema. Se trata de un objeto con propiedades muy inusuales: su brillo varió rápidamente, lo que sugiere que tenía forma de platillo o cigarro; se aceleró de manera similar a un cometa, sin embargo, no mostró evidencia de emisión de gas o las finas oleadas de polvo normalmente asociadas con los cometas. Y, ahora que parece ser un iceberg de hidrógeno, debemos tener en cuenta que aunque el hidrógeno es el elemento más común en el universo, rara vez se encuentra en forma sólida, lo que requiere temperaturas extremadamente frías.
El estudio teoriza que los objetos similares a icebergs hechos de hidrógeno pueden formarse potencialmente en los densos núcleos de nubes moleculares que impregnan la galaxia de la Vía Láctea y dan lugar a nuevas estrellas y sistemas planetarios. Sea como fuere, es uno de los objetos que más nos han fascinado en los últimos años.

Es una de las estructuras más extrañas que existen y eso dice mucho, dada la cantidad de objetos que el telescopio espacial Hubble, entre otros, nos han revelado. Un objeto Hanny es el nombre que se le da a ciertos objetos astronómicos de aspecto gaseoso. Este en concreto, muestra IC 297, una galaxia espiral ubicada a unos 650 millones de años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Leo Minor. Al lado de la galaxia (separado por miles de años luz en realidad) está el Objeto de Hanny (en honor a Hanny van Arkel). La estructura es enorme, aproximadamente del tamaño de nuestra propia Vía Láctea (con un diámetro de más de 100.000 años luz). Brilla intensamente en luz verdosa producida por los átomos de oxígeno ionizado, en esta vista desde el telescopio espacial Hubble. Se cree que el origen más probable de la estructura es un cuásar que ya no está activo, ubicado en el núcleo central del IC 297. Impulsado por un enorme agujero negro, el cuásar se apagó repentinamente, dejando solo una galaxia y un brillante objeto gaseoso visible en telescopios a longitudes de onda ópticas; pues, en algún momento, el cuásar escupió todo el material que se retorció en filamentos que comprenden esta única estructura.

Llamada así por su color rojo y su forma rectangular única, la Nebulosa del Rectángulo Rojo es una nebulosa protoplanetaria localizada en la constelación de Monoceros y que también es conocida como HD 44179. Fue descubierta en 1973 durante un vuelo con cohete asociado con el AFCRL Infrared Sky Survey llamado Hi Star. El sistema binario en el centro de la nebulosa fue descubierto por primera vez por el famoso cazador de estrellas Robert Grant Aitken en 1915. Llevó muchos años y una mejor instrumentación, incluidos los estudios realizados por el Telescopio Espacial Hubble, para revelar por completo cuán extraña e intrigante era y es esta nube de gas polvoriento a 2.300 años luz de distancia. El universo es un lugar de vastas curvas en espiral, donde las líneas rectas celestes son casi inexistentes y las formas geométricas menos aún. Pero aquí está: un rectángulo gigante. ¿A qué viene esta simetría? Su color tampoco nos deja impasibles. Los espectrógrafos detectan hidrógeno radiante, emisiones habituales, pero está diluido y dominado por un tono diferente de rojo anaranjado emitido por polvo brillante. Se trata de nuevo de una entidad cósmica, una nebulosa protoplanetaria, cuya forma única y resplandor singulares abrieron la puerta a fenómenos previamente desconocidos. Su forma distintiva podría deberse al hecho de que dos estrellas se asienten en su corazón. Si las ondas de choque de ambas estrellas golpean un anillo polvoriento que rodea al par, podrían crear dos conos de polvo brillante. Y vistos juntos, estos dos conos parecen un rectángulo. Respecto al polvo rojo brillante, no se sabe exactamente qué lo provoca, pero algunos investigadores argumentan que se debe a la intensa luz ultravioleta de las estrellas que interactúan con las moléculas ricas en carbono en el polvo.

Se trata de un tipo teórico de materia degenerada que se postula habita dentro de las costras de las estrellas de neutrones: la sustancia más fuerte del universo. Formada a partir de los restos de una estrella muerta, según las simulaciones, los protones y los neutrones en la cáscara arrugada de una estrella pueden estar sujetos a una presión gravitacional insana, que los aprieta en enredos de material tipo linguini, que se romperían, pero solo si se les aplicara 10.000 millones de veces la fuerza necesaria para romper el acero. “Es una estructura enorme y al mismo tiempo extremadamente densa, por lo que ayuda a hacerla más fuerte”, explicó uno de los autores del estudio, Charles Horowitz de la Universidad de Indiana Bloomington.

Situada a unos 600 millones de años luz de distancia de la Tierra en la constelación de la Serpiente, este objeto es una galaxia anular bastante insólita. Las galaxias son de los objetos más grandes que podemos encontrar en el universo. Existen solo unas pocas variedades, por lo que son fáciles de identificar y teorizar. Casi todas son elípticas, irregulares o espirales de varios tipos. Pero existen unas cuantas que no se ajustan a ninguna de estas categorías, y esta destaca sobre todas ellas. Fue el astrónomo Arthur Hoag cuando en 1950 se topó con un anillo pequeño, débil y de magnitud 16 que rodeaba un centro en forma de círculo, y asumió razonablemente que era una nebulosa planetaria, una nube de gas cercana expulsada de una sola estrella de edad avanzada. Pero los estudios posteriores, como el que hizo el Hubble en 2002, mostraron al Objeto de Hoag como un anillo azul perfecto de estrellas, polvo y gas, completo con grupos nudosos que son cúmulos estelares no resueltos. En otras palabras, era una galaxia. El problema, por supuesto, es que el Objeto de Hoag no asume el patrón espiral tradicional, con brazos dirigiéndose hacia las estrellas más viejas y amarillas que forman casi el núcleo de cada galaxia. En cambio, el núcleo está solo en el espacio. Y a la friolera de 70.000 años luz de distancia, flota ese anillo de miles de millones de estrellas, planetas y alguna cosa más. Si bien hay "galaxias en anillo" que se parecen un poco al Objeto de Hoag, ninguna tiene un anillo que rodea el vacío que a su vez rodea una gigantesca bola amarilla de soles. ¿Cómo se formó? Por el momento sigue siendo un misterio pero la teoría más actual afirma que surgió como resultado de una colisión donde una galaxia capturó a otra hace 2000-3000 millones de años.

Esta estructura gigante, que contiene más de 350.000 galaxias separadas (30.000 galaxias grandes y 5.000 grupos de galaxias con más de 300,.000 galaxias enanas), se encuentra a unos 700 millones de años luz de la Tierra, al menos, la parte más cercana a nosotros. Este enorme objeto es un supercúmulo masivo que abarca alrededor de 550 millones de años luz. Tiene una masa de alrededor de 10¹⁷ masas solares, similar a la de Laniakea. El extremo más alejado de este súper clúster de galaxias no estamos del todo seguros hasta dónde llega, pero se cree que está a al menos 1.200 millones de años luz de distancia. Dentro de este supercúmulo tan extraño se encuentra Abell 3266, una de las regiones más masivas de nuestro universo local.

No confundamos con las galaxias en forma de Xque, según las últimas observaciones, su diseño se debe al material que cae de regreso a la galaxia que se desvía en diferentes direcciones formando los otros dos brazos de la "X", fluyendo hacia la galaxia anfitriona. La “Galaxia X” surge en 2005 cuando un equipo de astrónomos presenta evidencia de observación de esta galaxia, basada en el descubrimiento de cuatro estrellas variables Cefeidas: una galaxia oscura y enana que orbita la Vía Láctea, alterando sutilmente el movimiento de nuestra galaxia con su atracción gravitacional. Solo podemos ver esta galaxia gracias a estas cuatro estrellas brillantes que brillan en la penumbra. De lo contrario, la galaxia acecha en las sombras. Debe estar hecha en gran medida de materia oscura, el pegamento invisible que une las galaxias, pues no hay estrellas visibles ni gas. En 2016, se descubrió que una galaxia del tamaño de la Vía Láctea conocida como Dragonfly 44 estaba hecha de un 99,99% de materia oscura. Pero poco sabemos de los orígenes de estas galaxias fantasmales, pero cuando podamos estudiarlas mejor nos ayudará a comprender de qué está hecha la esquiva materia oscura.

¿Qué sería mejor que una luna? Pues una luna orbitando una luna. Esto que parece un juego de palabras forma parte de una serie de cálculos que sugieren que no es algo imposible y quizá los astrónomos descubran algún día un objeto así. Una luna de luna. Es posible que no existan en nuestro sistema solar ni en ningún otro. Sin embargo, según un par de astrónomos escribieron en arXiv.org un estudio que expone el concepto de una luna que alberga su propia mini luna como algo plausible. "En todos los sistemas planetarios conocidos, los satélites naturales ocurren en un espacio de fase dinámico restringido: los planetas orbitan estrellas y las lunas orbitan planetas", escribieron los autores en su estudio publicado en 2018. "Es natural preguntar, ¿pueden las sublunas orbitar lunas?". ¿Por qué no debería esta luna del tamaño de un planeta tener su propia luna? Por ahora, es un asunto sin resolver.

Nos encontramos con una anomalía gravitatoria, situada en el supercúmulo Laniakea, que integra la Vía Láctea, que arrastra a las galaxias en un radio de más de 300 millones de años luz de distancia. Y es que cuando los astrónomos observaban uno de los supergrupos más cercanos a nosotros, el Clúster Norma (ubicado a unos 220 millones de años luz de distancia), notaron algo extraño y francamente desconcertante. Algo, que desde entonces ha sido denominado "el Gran Atractor", está tirando gravitacionalmente de las galaxias ubicadas en la región, empujando las galaxias hacia él a velocidades superiores a 321.868 kilómetros por hora. La masa necesaria para que la estructura ejerza este poder sobre las galaxias es inmensa, lo que lleva a algunos astrónomos a creer que la energía oscura, la fuerza que impulsa la expansión del universo, es la responsable. Nosotros estamos a unos 250 millones de años luz del Gran Atractor. El fenómeno fue descubierto en la década de 1970 cuando los astrónomos comenzaron a hacer un mapa detallado del Fondo Cósmico de Microondas (CMB), el residuo que queda del Big Bang. 
Crédito: International Centre for Radio Astronomy Research

¿Es un asteroide? ¿Es un cometa? Este objeto parece tener propiedades de ambos. A pesar de que normalmente es fácil distinguir los asteroides y los cometas, este no es el caso. Los asteroides son masas sólidas de roca y metal, capaces de adentrarse en planetas (y de acabar con los dinosaurios). Normalmente pueden encontrarse en el sistema solar interior, particularmente en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Los cometas, por otro lado, son cuerpos helados que se forman en las afueras del sistema solar. En sus raras incursiones hacia el Sol, sus cuerpos congelados reaccionan con la radiación solar para crear colas espectaculares para satisfacción de los terrícolas.
Sin embargo, un objeto conocido como Elst-Pizarro desafía estas clasificaciones. Cuando fue descubierto en 1979, se determinó que era un asteroide. Sin embargo, al examinarlo más de cerca en 1996, demostró tener una cola, como un cometa, que cambió brillo y estructura con el tiempo. ¿Es un asteroide disfrazado de cometa? ¿Un cometa disfrazado de asteroide? Los astrónomos no están seguros de cómo acabar esta discusión. Habrá que esperar a ver si a las agencias espaciales les da por enviar alguna misión para aclarar este misterio. Por el momento, la que iba a aventurarse en 2028, Castalia, no obtuvo la aprobación necesaria.

Cuando la astrónoma Tabetha Boyajian de la Universidad Estatal de Louisiana y sus colegas vieron por primera vez la estrella conocida como KIC 84628, situada a más de 1.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación Cygnus, quedaron desconcertados. La conocemos como estrella de Tabby y este objeto disminuiría su brillo a intervalos irregulares y durante períodos de tiempo extraños. Las teorías al respecto fueron muchas, incluida la posibilidad de una megaestructura alienígena dedicada a cosechar energía de la estrella, pero hoy en día, la mayoría de los investigadores creen que la estrella pudo haber capturado una luna que orbitaba uno de los planetas de su sistema. Tras ser destruido, la exoluna podría haber acabado en una nueva órbita alrededor de la estrella que, al recibir más radiación, se derretirían sus capas externas y al ser arrojadas al espacio dejarían una estela parecida a la de un cometa y otros fragmentos más grandes de la exoluna habrían formado un anillo anormal de polvo que es el que provoca este oscurecimiento. Sin embargo, la fuente de todo ese polvo sigue siendo un misterio. Las variaciones a largo plazo de Tabby se remontan al menos a la década de 1890. El polvo no debería persistir en tales escalas de tiempo, por lo que parece que algún proceso está reponiendo el polvo a medida que es transportado por la presión externa de la luz de la estrella. Por el momento no tenemos explicación obvia para esto.
Crédito imagen: NASA / JPL-Caltech

Cuando observamos el universo en general, vemos que muchas galaxias, con sus miles de millones de estrellas, tienden a agruparse, formando cúmulos de galaxias. Estos grupos están, a su vez, separados por vacíos colosalmente grandes. A estas estructuras las conocemos como filamentos. Entre ellos, uno de los más masivos se llama "La Gran Muralla de Sloan". Esta estructura tiene más de 1.380 millones de años luz de longitud y se encuentra aproximadamente a 1.000 millones de años luz de distancia de la Tierra. Su longitud es particularmente impresionante, ya que representa alrededor del 5% del diámetro del universo observable. Pero lo más curioso es que esta región contradice la base de la cosmología moderna, que expone que el universo tiene solo 13.700 millones de años. Muchos físicos notables creen que a un objeto tan enorme como este le llevaría de 100.000 millones a 150.000 millones de años formarse. Es incomprensiblemente grande.

Imagina que te quedas dormido y, aún con los ojos cerrados, sientes un intenso destello de luz. Esto es exactamente lo que algunos astronautas han experimentado al pasar por la Anomalía del Atlántico Sur (SAA), una región del campo magnético de la Tierra también conocida como el Triángulo de las Bermudas del espacio. Los científicos creen que está relacionado con los cinturones de radiación de Van Allen: dos anillos de partículas cargadas atrapados en el agarre magnético de nuestro planeta. Teniendo en cuenta que nuestro campo magnético no está perfectamente alineado con el eje de rotación de la Tierra, los cinturones Van Allen están inclinados, lo que conduce a un área a 200 km sobre el Atlántico Sur, donde estos cinturones de radiación se acercan más a la superficie de la Tierra. Y, por ello, cuando la Estación Espacial Internacional pasa por esta zona, los ordenadores pueden dejar de funcionar y los astronautas experimentan destellos cósmicos, probablemente debido a la radiación que estimula sus retinas. El telescopio Hubble tampoco puede realizar observaciones. Está claro que estudiar más profundamente este “triángulo de las Bermudas espacial” será muy relevante para el futuro de los viajes espaciales comerciales.

Los planetas errantes se encuentran a la deriva; mundos que han sido arrojados lejos de su estrella madre por las fuerzas gravitacionales. Un 'espécimen' peculiar en esta clase es conocido como SIMP J01365663 + 0933473, un objeto del tamaño de un planeta situado a 200 años luz de distancia de la Tierra, cuyo campo magnético es más de 200 veces más fuerte que el de Júpiter o cuatro millones de veces más poderoso que el de la Tierra. ¡Impresionante! ¿Qué significa esto? Que es lo suficientemente fuerte como para generar auroras intermitentes en su atmósfera, que se pueden ver con radiotelescopios. Además es bastante caliente: su temperatura superficial es de 825 ºC.

Muchos pensamos que el espacio está vacío y, en esencia, lo está. Más del 99% del universo está “vacío”, aunque ese vacío posee cantidades insignificantes de gas, energía y partículas que aparecen y desaparecen de la existencia. Sin embargo, aún podemos encontrar zonas del espacio sin planetas, estrellas, galaxias o incluso la esquiva materia oscura. Aquí es donde nos topamos con el Supervacío de Eridanus, Punto Frío WMAP o Punto Frío CMB, un enorme hoyo en el cosmos situado en la constelación de Eridanus. Con una extensión de 1.000 millones de años luz, está desprovista prácticamente de galaxias y la densidad de la materia es muy inferior a la del espacio circundante. Las temperaturas son inusualmente bajas. ¿Cuál es el origen de este gran vacío? Solo contamos con teorías. ¿Quizá el hogar de un agujero negro?

Desde 2007, los investigadores han estado recibiendo señales de radio ultra fuertes y ultrabrillantes que duran solo unos pocos milisegundos. Estos destellos enigmáticos se han denominado ráfagas rápidas de radio (FRB), y parecen provenir de miles de millones de años luz de distancia (no, no se trata de extraterrestres). Recientemente, los científicos lograron capturar un FRB repetido, que brilló seis veces seguidas, la segunda señal de este tipo que se haya visto y una que podría ayudar a los expertos a desentrañar este misterio. De hecho, el propio telescopio Hubble captó en 2021 nuevas ráfagas de radio rápidas, rastreándolas hasta los brazos espirales de las galaxias. Fueron cinco breves y potentes emisiones de radio que condujeron hasta los brazos espirales de cinco galaxias distantes. Localizar de dónde provienen estas explosiones es importante para determinar qué tipo de eventos astronómicos desencadenan destellos de energía tan intensos.

SS 433 es uno de los sistemas estelares más exóticos jamás observados por la ciencia. Localizado en la constelación Aquila a unos 17.000 años luz de distancia de la Tierra, este extraño sistema binario de rayos X nació a partir de una supernova. El sistema fue descubierto en 1979 y está compuesto por una estrella masiva, unas 30 veces la masa del sol, que se encuentra en órbita cercana con un "objeto compacto", que los científicos creen que es una estrella de neutrones o un agujero negro. Este tipo de sistema binario, caracterizado por los chorros de plasma, se conoce como microcuásar. Alrededor del microcuásar hay una nebulosa, una nube de gas interestelar, que tiene la forma de una pelota de fútbol.

Las supernovas pueden ser raras, pero las hipernovas lo son mucho más. Tienen su origen en estrellas al menos 30 veces más masivas que el Sol, y podemos decir que se encuentran entre los cuerpos celestes más singulares de todo el universo. Cuando estas gigantescas estrellas colapsan al final de sus vidas, crean una explosión 10 veces mayor que una supernova normal. Para que una estrella genere este tipo de explosión, tendría que estar girando a una velocidad increíblemente alta y tener un campo magnético extremadamente poderoso. La física de estas características amplifica la explosión de la estrella, creando una hipernova. El resultado de la hipernova es un tremendo estallido de rayos gamma y la formación de un nuevo agujero negro donde una vez estuvo la estrella.