Medida por primera vez la ionización de nubes oscuras: cómo se determina la energía invisible de la formación estelar
Las estrellas se forman en las regiones más frías y oscuras de nuestra galaxia. Ahora, por primera vez, los investigadores han logrado medir directamente los efectos de la radiación cósmica en dichas regiones, un hito en la investigación sobre la formación estelar.
Donde la luz estelar no puede penetrar, a primera vista parece solo vacío. Sin embargo, es precisamente en estas regiones protegidas del espacio donde comienza el ciclo de formación estelar. Un equipo internacional de investigación ha logrado un avance crucial, al medir la radiación cósmica dentro de estas oscuras nubes moleculares.
Por primera vez, se ha observado directamente el efecto de la radiación cósmica en una nube molecular fría y densa. Esto fue posible gracias a las mediciones realizadas con el Telescopio Espacial James Webb, cuya sensibilidad permite la exploración de regiones previamente inaccesibles. Los resultados se publicaron en Nature Astronomy.
Barnard 68: Un Laboratorio en el Espacio
El estudio se centra en la nube molecular Barnard 68, ubicada en la constelación de Ofiuco, a aproximadamente 500 años luz de distancia. Se considera un excelente ejemplo de nube oscura. Su interior es excepcionalmente frío, con temperaturas de alrededor de 9 Kelvin (−264 °C), y tan denso que incluso la luz visible apenas puede penetrarlo.
La radiación cósmica desempeña un papel crucial, especialmente en estas condiciones. Esta radiación consiste en partículas cargadas de alta energía procedentes del espacio que penetran en el gas y lo ionizan. Esto influye tanto en la temperatura como en la composición química de la nube y, por lo tanto, también en la formación de nuevas estrellas y planetas.
La intensidad de la radiación cósmica se puede describir mediante la tasa de ionización. Esta tasa indica la frecuencia con la que el hidrógeno molecular es ionizado por la radiación cósmica. Este valor es fundamental para la composición química del medio interestelar, pero hasta ahora solo se podía determinar indirectamente.
– Dr. Brandt Gaches, Universidad de Duisburg-Essen
Sin embargo, estos cálculos presentaban una alta incertidumbre, ya que dependen de numerosos supuestos, como la densidad, la temperatura y las vías de reacción. Esto resultó en hallazgos fluctuantes.
Se confirma una teoría de hace décadas
Hace décadas, surgió la idea de medir la excitación de las moléculas por la radiación cósmica en el rango infrarrojo. Debido a la extrema debilidad de las señales, esto fue prácticamente imposible durante mucho tiempo.
Estas se originan en el hidrógeno molecular, que es excitado directamente por la radiación cósmica. Esta es una confirmación observacional de que los rayos cósmicos producen señales infrarrojas medibles en nubes oscuras. Modelos químicos previos ya lo habían predicho.
Un estudio de seguimiento utilizará los datos para determinar directamente la rapidez con la que la radiación cósmica pierde energía en nubes densas, lo cual también es un parámetro importante para la formación estelar.
Además, observaciones adicionales con el Telescopio James Webb mostrarán si los resultados pueden aplicarse a otras nubes moleculares cercanas. Estas investigaciones deberían finalmente hacer visible lo que ha permanecido oculto durante mucho tiempo en el Universo.
Referencia de la noticia
Direct detection of cosmic-ray-excited H2 in interstellar space, Nature Astronomy, Bialy, S., Chemke, A., Neufeld, D. A., et al. (2026):