El espacio interestelar está más lleno de lo que parece

Aunque el espacio interestelar está bastante vacío, no lo está del todo. Y, además, tal como revela un nuevo y sorprendente estudio, muchos sectores de él están bastante más llenos de lo que podría parecer.

No es fácil ver qué hay en las porciones del cosmos desprovistas de estrellas. Sin calor ni luz, la materia de ínfima densidad esparcida por el cosmos resulta difícil de detectar. Pero a veces un acontecimiento inesperado, como el estallido de una supernova, puede iluminar temporalmente un sector del espacio interestelar. Y ha sido un caso de este tipo el que han aprovechado los autores del nuevo estudio.

Hace siglos, el núcleo de una estrella masiva se derrumbó sobre sí mismo ante la incapacidad de proseguir con su actividad de fusión nuclear, y como consecuencia de ello se desencadenó una onda de choque que se expandió hacia el exterior, desgarrando la estrella a su paso. Cuando la onda de choque alcanzó la superficie de la estrella, la atravesó generando, entre otras cosas, un breve pero muy intenso pulso de rayos X y luz ultravioleta que se propagó por el espacio circundante. Unos 350 años después de la catástrofe, ese pulso ha alcanzado el material interestelar, iluminándolo, calentándolo y haciendo que brille en luz infrarroja.

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, la ESA y la CSA, respectivamente las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense, ha observado ese brillo infrarrojo, revelando muchos detalles de lo que hay en ese sector del espacio interestelar. Estas observaciones están permitiendo a los astrónomos cartografiar por primera vez la verdadera estructura tridimensional de esa masa de polvo y gas interestelares.

El equipo lo forman, entre otros, Jacob Jencson, del Instituto Tecnológico de California (Caltech), así como Josh Peek y Armin Rest, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, en Estados Unidos ambas instituciones.

Las imágenes de la cámara NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio Webb muestran un fenómeno conocido como eco de luz. Un eco de luz se crea cuando una estrella explota o sufre una erupción lo bastante intensa, proyectando luz en las masas de polvo y gas de su vecindario cósmico y haciendo que brillen. A medida que la luz se propaga, se van iluminando más zonas a su alrededor, aunque con una pérdida progresiva de intensidad. Los ecos de luz en longitudes de onda visibles (como los que se observan alrededor de la estrella V838 Monocerotis) se deben a la luz que se refleja en el material interestelar. En cambio, los ecos de luz en longitudes de onda infrarrojas se producen cuando el polvo se calienta por la acción de una radiación lo bastante energética y debido a ello emite algo de luz infrarroja.

Los investigadores se centraron en un eco de luz que ya había sido observado por el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Es uno de las docenas de ecos luminosos observados cerca de Casiopea A, un remanente de supernova (la nube de “escombros” en expansión dejada por una estrella al ser aniquilada en una explosión. El eco de luz procede de material no relacionado que está detrás de Casiopea A, no de material expulsado por la estrella al estallar.

Un sector del espacio interestelar cercano al remanente de supernova Casiopea A. (Foto: NASA JPL / Caltech / Y. Kim / Univ. of Arizona / Univ. of Chicago)

Los rasgos más evidentes en las imágenes captadas por el Webb son estructuras en forma de lámina. Estas estructuras pueden estar influidas por campos magnéticos interestelares.

Las imágenes también muestran grumos más densos de materia, que recuerdan un poco a los nudos en el grano de la madera. Estos grumos pueden ser la manifestación de “islas” magnéticas. (Fuente: NCYT de Amazings)