La NASA busca agua helada en la Vía Láctea con un nuevo mapa

El observatorio espacial SPHEREx de la NASA ha logrado trazar un detallado mapa del hielo interestelar en la Vía Láctea, revelando los misteriosos orígenes químicos del agua como la conocemos.

SPHEREx, tiene un enorme potencial para estudios galácticos al centrarse en Cygnus-X, una región de formación estelar de la Vía Láctea relativamente cercana.
SPHEREx, tiene un enorme potencial para estudios galácticos al centrarse en Cygnus-X, una región de formación estelar de la Vía Láctea relativamente cercana.

Una de las cuestiones fundamentales para entender la vida en el Universo, es el agua. Encontrarla ha sido uno de los mayores retos desde el inicio de la era espacial. La misión SPHEREx de la NASA ha mapeado detalladamente el hielo interestelar capturando espectros infrarrojos en más de cien colores distintos.

Estos “hielos” se adhieren a minúsculas partículas de polvo ubicadas en las nubes moleculares dentro de la galaxia. Las cuales son regiones frías y densas conocidas por ser los viveros donde nacen innumerables estrellas.

Los científicos del proyecto descubrieron que el material congelado incluye moléculas vitales como el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Una mezcla helada que constituye un depósito fundamental para la química orgánica que podría permitir el desarrollo de la vida.

Una gran parte del agua presente en nuestro propio planeta proviene de reservas interestelares similares formadas hace miles de millones de años. Estas vastas acumulaciones proporcionan los ingredientes básicos que terminarán permeando los sistemas planetarios jóvenes durante su proceso de formación.

Cygnus X, región turbulenta y activa de formación estelar. Crédito: NASA/JPL-Caltech/IPAC/Hora et al.
Cygnus X, región turbulenta y activa de formación estelar. Crédito: NASA/JPL-Caltech/IPAC/Hora et al.

Los datos aportados por la misión demuestran que las nubes interestelares funcionan como inmensos glaciares cósmicos con enormes reservas hídricas, las cuales son incalculables. Información que ayudará a confirmar nuestra conexión química y material con los componentes distribuidos en toda la Vía Láctea.

Cartografía espectral galáctica

SPHEREx utiliza la luz infrarroja para detectar regiones moleculares en regiones como Cygnus X y la Nebulosa de Norteamérica. El telescopio identifica moléculas heladas midiendo las longitudes de onda específicas que el hielo absorbe al bloquear el resplandor de las estrellas de fondo.

El mapeo tridimensional ayuda a descubrir la forma en que los factores del entorno espacial influyen sobre el hielo, ya que puede observar cómo la intensa luz ultravioleta emitida por astros jóvenes altera fuertemente las diferentes abundancias de estos elementos en el medio cósmico.

A diferencia de las misiones anteriores que analizaron fuentes brillantes de manera individual, el instrumento analiza el gran resplandor difuso de fondo, lo que permite apreciar la distribución espacial del material químico congelado con niveles de detalle verdaderamente inéditos para la astronomía.

Esta perspectiva resulta crucial para entender las enormes tasas de formación molecular en grandes regiones galácticas, lo cual es una gran ventaja porque entrega un panorama general imposible de capturar con instrumentos terrestres ya que estos sólo pueden acercarse o enfocarse en regiones pequeñas.

Agua y filamentos cósmicos

Las primeras representaciones generadas por la misión muestran líneas de absorción muy marcadas que son creadas por el agua y el dióxido de carbono. Estas zonas absorben la luz revelando la ubicación exacta de franjas densas y oscuras en el corazón de nuestra galaxia espiral.

Esta estructura química helada traza inmensas redes interconectadas que siguen la silueta de gruesas franjas compuestas por material estelar. Esta especie de mantos oscuros protegen, envuelven y aíslan el agua primordial evitando que sea completamente destruida por la radiación ultravioleta presente durante el nacimiento de estrellas.

SPHEREx de la NASA detectó hielo de agua (azul) e hidrocarburos aromáticos en Cygnus X. Crédito: NASA/JPL-Caltech/IPAC/Hora et al.
SPHEREx de la NASA detectó hielo de agua (azul) e hidrocarburos aromáticos en Cygnus X. Crédito: NASA/JPL-Caltech/IPAC/Hora et al.

La distribución física del agua y del dióxido de carbono es visiblemente análoga en todos los campos observados; sin embargo, la profundidad relativa lograda en estas valiosas absorciones experimenta ligeras variaciones a lo largo del mapa debido a diferentes condiciones físicas.

Múltiples mapas térmicos logran confirmar que los sectores con mayores capas de hielo tienden a presentar temperaturas extremadamente bajas; de hecho, estos estudios también ayudaron a corroborar que la formación de las moléculas congeladas prospera de manera eficiente dentro de nebulosas al estar protegidas del constante calor.

Un contraste químico singular

Pero los mapas no sólo rastrearon agua fría estelar, sino que también detectaron abundantes hidrocarburos aromáticos policíclicos, sustancias complejas que brillan fuertemente al ser calentadas por los rayos ultravioleta emitidos directamente desde los cuerpos masivos distribuidos a lo largo del sistema lácteo.

Curiosamente, se comprobó la nula coincidencia espacial directa entre las grandes emisiones de estos hidrocarburos y la presencia del hielo. Un contraste que ocurre porque las reservas congeladas necesitan áreas muy oscuras y protegidas, mientras que dichas moléculas aromáticas requieren fotones energéticos para brillar.

Cuando las distintas capas interestelares se juntan frente a los sensores del telescopio, pueden provocar confusiones ópticas, ya que las emisiones cálidas frecuentemente resultan oscurecidas por espesas nubes ricas en hielo situadas en primeros planos visuales, que complican notablemente los análisis de los datos.

Esta investigación inicial representa un poderoso salto tecnológico hacia una mejor comprensión de las dinámicas estelares de nuestro vecindario. Este tipo de mapas ayudará durante décadas a revelar la ubicación del agua primitiva y los secretos químicos responsables del origen del sistema solar.