Huracanes de estrellas

Cuando la astr¨®noma estadounidense Vera Rubin midi¨® la velocidad a la que giran las estrellas alrededor del centro de galaxias espirales, se dio cuenta de que algo fallaba: si esta especie de huracanes de estrellas estuvieran hechos exclusivamente de los astros que brillan (m¨¢s las nubes interestelares de gas y polvo detectadas), las estrellas perif¨¦ricas ir¨ªan mucho m¨¢s despacio que las del centro, igual que el planeta Mercurio, el m¨¢s cercano al Sol, gira a su alrededor mucho m¨¢s deprisa que Neptuno, el m¨¢s distante. Sin embargo, en las galaxias, las velocidades de rotaci¨®n son m¨¢s o menos constantes a diferentes distancias del centro. "La conclusi¨®n es ineludible: las ¨®rbitas estelares se mantienen elevadas en respuesta a la atracci¨®n gravitacional de materia que no podemos ver", dijo Rubin.

Fue hace casi un cuarto de siglo. El problema de la materia oscura, invisible o perdida del universo hab¨ªa estallado para los astr¨®nomos observacionales, concretando indicios anteriores e hip¨®tesis de los estudiosos te¨®ricos. Y empez¨® la b¨²squeda fren¨¦tica, b¨²squeda a la que tres cient¨ªficos espa?oles acaban de hacer una aportaci¨®n fundamental al encontrar en la V¨ªa Lactea un peque?o cuerpo celeste de luz tan d¨¦bil que pasar¨ªa inadvertido para un observador casual (v¨¦ase EL PA?S, 14 de septiembre).

?D¨®nde podr¨ªa estar esa masa invisible que constituir¨ªa el 90% o m¨¢s de la materia realmente existente? ?De qu¨¦ estar¨ªa hecha? Resulta que las galaxias, como nuestra V¨ªa L¨¢ctea, deben de estar embebidas en un halo de materia oscura que se extiende en el cielo mucho m¨¢s all¨¢ de la periferia de estrellas visibles concentradas en un disco aplanado.

La receta

En cuanto a la composici¨®n, los cient¨ªficos est¨¢n estudiando recetas de la materia oscura con diferentes ingredientes, desde agujeros negros, que estar¨ªan ocultando ingentes cantidades de materia devorada, hasta ex¨®ticas part¨ªculas elementales que, por ahora, s¨®lo existen en la mente y los c¨¢lculos de los f¨ªsicos te¨®ricos. Tal vez sea algo menos extra?o: part¨ªculas conocidas muy abundantes y aparentemente carentes de masa, los neutrinos que ba?an el universo, que a lo mejor s¨ª tienen algo de masa.Pero ?y si la materia oscura gal¨¢ctica, o parte de ella, fuera algo tan sencillo como astros muy peque?os y poco luminosos, o incluso meros proyectos de estrella que no llegan a serlo porque en su formaci¨®n no capturan suficiente gas y polvo para. que la presi¨®n encienda en su interior las reacciones nucleares? Uno de estos proyectos estelares frustrados, una enana marr¨®n, es lo que han encontrado Rafael Rebolo y dos colegas del Instituto de Astrofisica de Canarias, (IAC). La han bautizado Teide 1.

Aunque no brille como un astro normal, una enana marr¨®n emite algo de radiaci¨®n cuando es joven, y la energ¨ªa gravitacional de su contracci¨®n a¨²n genera suficiente energ¨ªa t¨¦rmica como para detectarla en forma de luz infrarroja. As¨ª descubri¨® su enana el grupo de Rebolo, con ¨¦l peque?o telescopio IAC-80 del observatorio del Teide, en Tenerife. Luego recurrieron a los telescopios mayores del observatorio de la isla de La Palma para establecer las propiedades del nuevo cuerpo celeste.

En las Pl¨¦yades

Los tres investigadores espa?oles explican que Teide 1 est¨¢ en las Pl¨¦yades, una regi¨®n bien conocida del disco de la V¨ªa L¨¢ctea situada a 4b¨² a?os luz de la Tierra, donde se formaron estrellas hace s¨®lo 100 millones de a?os (los dinosaurios se?oreaban la Tierra, por aquel entonces). La enana, marr¨®n tiene una temperatura de unos 2.200 grados cent¨ªgrados, una luminosidad de aproximadamente una mil¨¦sima de la del Sol y una masa equivalente al 8% de la de este astro. "Lo m¨¢s probable es que tenga una masa unas 50 veces superior a la de J¨²piter, pero su radio es poco mayor, por lo que es un objeto m¨¢s compacto, m¨¢s denso que el planeta gigante", dice Rebolo.En la misma regi¨®n de las Pl¨¦yades, el estadounidense Gibor Basri encontr¨® hace poco un buen candidato a ser reconocido como enana marr¨®n, pero no estaba tan claro. El m smo Basri ha comentado de Teide 1: "Es una enana marr¨®n mejor que la nuestra. Este nuevo objeto es m¨¢s fr¨ªo y m¨¢s d¨¦bil".

Parece que la identificaci¨®n de la materia oscura gal¨¢ctica, o de uno de sus ingredientes, va por buen camino. Sin embargo, Rebolo advierte que si las Pl¨¦yades son representativas de la proporci¨®n de enanas marrones y de estrellas que se crean en la V¨ªa L¨¢ctea, s¨®lo un 1% de la materia oscura buscada en el disco de la galaxia estar¨ªa en cuerpos como Teide 1. Por otro lado, tampoco es suficiente la masa aportada por las estrellas peque?as que se est¨¢n rastreano ya con el telescopio espacial Hubble.

En el halo

?Y en el halo? Los primeros indicios de la presencia de enanas marrones se encontraron por m¨¦todos indirectos hace un par de a?os, precisamente en el halo de la V¨ªa L¨¢ctea. Pero en este caso los astr¨®nomos no vieron enanas marrones como Rebolo o Basri, sino que detectaron su presencia al medir la distorsi¨®n del haz luminoso de estrellas de fondo interceptado por estos cuerpos invisibles, en lo que se denomina efecto de lente gr¨¢vitacional. Tambi¨¦n son pocas.Por si fuera poco con el problema de la materia oscura necesaria para explicar la din¨¢mica gal¨¢ctica, Ios cosm¨®logos tienen otro reto m¨¢s lejos a¨²n, porque tampoco en los c¨²mulos de galaxias que se observan en el cielo concuerda el movimiento de la masa que brilla con la masa estimada por el efecto gravitatorio. Fritz Zwicky se dio cuenta de ello en los a?os treinta, pero el problema se dej¨® entonces de lado.

"La naturaleza ha jugado un truco a los astr¨®nomos: cre¨ªamos que est¨¢bamos estudiando ¨¦l universo, y est¨¢bamos estudiando s¨®lo la peque?a fracci¨®n de ¨¦l que es luminosa", dice Rubin.