Por Canuto  

Un mapa tridimensional del polvo y la radiación en torno al Sol sugiere que el medio interestelar es menos estable de lo que planteaban los modelos clásicos. El hallazgo podría ayudar a explicar por qué las galaxias convierten el gas en estrellas con tanta lentitud.
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  • El análisis estima que el 41% del medio interestelar de nuestro vecindario galáctico se encuentra en una fase térmica inestable.
  • El resultado combina un mapa 3D de polvo con datos sobre radiación ultravioleta y temperatura.
  • Los investigadores advierten que la resolución y el suavizado de los mapas aún pueden afectar las estimaciones.

Un mapa 3D desafía la idea de que el espacio entre las estrellas es tranquilo

El espacio entre las estrellas parece vacío, pero contiene gas y polvo capaces de cambiar de temperatura y desplazarse de forma constante. Un nuevo análisis tridimensional del vecindario galáctico del Sol indica que una parte importante de ese material no permanece en los estados frío o cálido que describían los modelos tradicionales, sino en una condición intermedia considerada inestable.

El equipo estima que el 41% del medio interestelar analizado se encuentra en esa zona térmica, una proporción que podría tener consecuencias para entender cómo nacen las estrellas. Quanta Magazine informó que el resultado surge de combinar mapas de polvo y radiación ultravioleta, aunque los autores y otros especialistas señalan que las limitaciones de resolución todavía requieren cautela.

El vacío galáctico contiene más de lo que parece

El medio interestelar, conocido por sus siglas en inglés como ISM, es la materia que ocupa el espacio entre las estrellas de una galaxia. Aunque su densidad es muy baja, incluye hidrógeno, helio, polvo y otras moléculas, y recibe aportes de procesos como los chorros de gas y polvo expulsados por estrellas jóvenes y el material que liberan al final de su vida.

Una medición de 2020 de la nave New Horizons de la NASA, que ya había superado la órbita de Plutón, encontró alrededor de 130 átomos de hidrógeno por litro de espacio en su entorno. Esa cifra ayuda a dimensionar cuán disperso está el material: los astrónomos han podido detectar sus señales, pero durante décadas les resultó difícil determinar con precisión cómo se distribuye y cómo cambia a través de grandes regiones.

La explicación clásica del comportamiento del gas atómico tomó forma en 1969, cuando George Field, Donald Goldsmith y Harm Habing propusieron dos estados estables para el ISM. En ese modelo, el gas frío alcanza unos 100 kelvines, equivalentes a cerca de -173 grados Celsius, mientras que la radiación ultravioleta de estrellas cercanas puede mantener nubes difusas en torno a los 8.000 kelvines.

El modelo suponía que el material pasaba rápidamente de una fase a la otra y que apenas quedaba gas en una condición intermedia. En 1977, Chris McKee y Jeremiah Ostriker ampliaron el esquema al incluir plasma a unos 500.000 kelvines en las zonas afectadas por ondas de choque de supernovas, pero conservaron la idea de que el gas atómico fuera de esos eventos tendía a un equilibrio relativamente sereno.

Gaia permitió construir una imagen tridimensional

Comprobar esas ideas exige localizar el gas y el polvo en tres dimensiones, no solo registrar una señal en la línea de visión desde la Tierra. Durante más de 70 años, los radiotelescopios han detectado una señal del hidrógeno atómico frío: una transición entre dos estados del átomo que emite una onda de radio de 21 centímetros, pero las nubes superpuestas dificultan separar las distintas capas.

La misión Gaia, lanzada en 2013, cambió la escala de esa tarea al medir distancias de estrellas mediante el paralaje, el aparente cambio de posición de un objeto cuando se observa desde puntos distintos. El observatorio registró casi 2.000 millones de estrellas durante su misión, y sus datos también permitieron estudiar cómo el polvo interestelar atenúa y enrojece la luz estelar.

Al combinar observaciones de muchas estrellas con sus distancias, los investigadores pudieron reconstruir mejor la densidad del polvo en el espacio cercano. Gregory Green, astrónomo de la Universidad de Westlake en Hangzhou, explicó que distintas configuraciones del medio pueden ajustarse a los mismos datos, por lo que los equipos necesitan herramientas estadísticas capaces de elegir las distribuciones más plausibles sin simplificar en exceso el problema.

En 2024, otro equipo utilizó esos métodos para elaborar un mapa continuo de la densidad del polvo dentro de una esfera de más de 4.000 años luz de diámetro alrededor del Sol. Ese mapa mostraba dónde se concentraba el polvo, pero no indicaba por sí solo la temperatura; para completar la imagen hacía falta estimar cómo calentaba el medio la radiación ultravioleta.

El mapa detecta una extensa fase intermedia

La investigación tomó impulso en 2024, cuando Jonathan Shelest, estudiante del Technion en Haifa, conoció el interés de su profesor Shmuel Bialy por cartografiar el medio interestelar en tres dimensiones. Shelest se incorporó al grupo y ambos combinaron el mapa de polvo con otro de radiación ultravioleta elaborado por Troy Porter, astrofísico de la Universidad de Stanford, que todavía no había publicado ese trabajo.

El equipo procesó 200 gigabytes de datos y comparó, punto por punto, la densidad del polvo con la intensidad de la radiación para estimar dónde el ISM estaba frío o caliente. El resultado situó el 27% del medio analizado en estado frío, el 32% en estado cálido y el 41% restante en la franja intermedia que la teoría clásica consideraba inestable.

Shelest dijo que al principio creyó que se había equivocado, porque no esperaba encontrar una proporción tan alta de material en esa condición. Sin embargo, el patrón no parecía ruido estadístico ni un defecto aislado: el gas inestable formaba estructuras amplias y coherentes que envolvían nubes frías, de acuerdo con la descripción del estudio.

Adam Ginsburg, astrónomo de la Universidad de Florida, sostuvo que ese resultado apunta a procesos capaces de sacar material de los estados que predice el modelo estático y mantenerlo en transición. Desika Narayanan, también astrofísico de esa universidad, comparó el medio con un sistema que transporta energía de un lugar a otro: en vez de permanecer quieto, el gas estaría en un flujo constante.

Las dudas y las consecuencias para la formación estelar

Los investigadores piden prudencia antes de considerar que el hallazgo obliga a reescribir los modelos. McKee advirtió que la resolución limitada podría hacer que se confundan zonas frías y cálidas cercanas, mientras que Philipp Frank, del Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology de Stanford, señaló otro posible sesgo: el método estadístico empleado puede suavizar contrastes abruptos en la densidad.

Ese suavizado podría convertir una frontera marcada entre una nube fría y otra cálida en una transición gradual, aumentando artificialmente la cantidad de material clasificado como inestable. Shelest y Bialy reconocen tanto el límite de resolución como el efecto del suavizado, pero sostienen que esos factores no explican por sí solos la mayor parte de la proporción observada.

Como comprobación, el equipo probó su método con un mapa de polvo distinto y de menor resolución. La fracción estimada de gas inestable cambió alrededor de un 5%, una variación que los autores consideran insuficiente para borrar el resultado, aunque la investigación aún se encontraba en revisión por pares cuando se publicó el análisis el 7 de julio de 2026.

El resultado también podría aportar una pieza para explicar por qué las galaxias transforman en estrellas solo una parte de su gas y polvo. Anna Rosen, astrofísica de la Universidad Estatal de San Diego, señaló que la retroalimentación de las estrellas calienta y empuja el gas circundante; ese ciclo podría impedir que todo el material colapse y forme nuevas estrellas con rapidez.

Las simulaciones que tratan el ISM como un conjunto de estados relativamente estables ofrecen imágenes útiles de regiones calientes y frías, pero podrían no representar bien lo que ocurre entre una y otra. Si el mapa resiste pruebas adicionales, la inestabilidad no sería una excepción marginal, sino parte central del movimiento energético que regula la formación estelar en la galaxia.

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