ALMA y la imagen más diáfana de un Sistema Solar infantil.

Imagen submilimétrica de un disco protoplanetario alrededor de la estrella HL Tauri, obtenidad con el telescopio ALMA (Crédito ESO)

Si las nubes de noviembre lo permiten, salgan esta noche a la calle y busquen en el cielo la constelación de Tauro. Cuando logren ubicarla, tal vez ayudados por la brillante y rojiza Aldebarán que nos marca con su luz escarlata la mirada fija del toro, deténganse a pensar en lo siguiente: a 450 años luz en esa dirección, detrás de densas capas de polvo y gas que los ocultan al escrutinio de nuestros limitados ojos, nuevos sistemas solares están en proceso de formación. Estrellas como nuestro Sol pero mucho más jóvenes están en el proceso de surgir a la vida, recogiendo con su gravedad el polvo y el gas de la nube primigenia de la cual se formaron, y exhibiendo a su alrededor perfectos discos rocosos hechos de cometas, tan grandes como un sistema solar entero, dentro de los cuales planetas como Júpiter y la Tierra están empezando a formarse. Se trata de sistemas planetarios en su etapa temprana, versiones instantáneas de nuestro propio Sistema Solar tal como era hace 4600 millones de años. Y ahora, usando los telescopios más poderosos que hemos construido, podemos fotografiarlos.

Es lo que acaba de hacer el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), un radiotelescopio construido en Chile mediante la combinación de 34 antenas de 12 metros de diámetro (eventualmente serán 66), que actúan como un sólo instrumento para obtener las imágenes más detalladas de las regiones donde el polvo de estrellas se está transformando en sistemas planetarios. Usando sólo una porción limitada de sus capacidades, ALMA ha revelado la mejor imagen obtenida hasta ahora del disco que rodea a HL Tauri, una estrella de tipo solar pero mucho más joven (tiene menos de un millón de años, una pequeña fracción los 4600 millones de años de nuestra saludable estrella), y nos ha mostrado una estructura que no sólo sorprende por su simetría y belleza, sino por las implicaciones que tiene en nuestro entendimiento actual sobre el proceso que eventualmente culmina con la formación de planetas como el nuestro.

Algunas de las antenas del telescopio ALMA, en el desierto de Chajnantor, Chile.

La presencia de discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes no es una novedad, pero nunca antes habíamos podido estudiarlos al nivel de detalle que se aprecia en esta imagen (cada pixel corresponde aproximadamente a la distancia entre el Sol y Júpiter). A la distancia de HL Tauri, un disco de este tipo, cuyo diámetro es de más o menos 100 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, tiene el mismo tamaño aparente que tendría una moneda de 100 pesos en el Parque de la 93 si la viéramos desde Soacha. Para lograr esta imagen era necesario un observatorio como ALMA y su capacidad de combinar la luz que reciben muchas antenas para formar una sola imagen diáfana. Lo que vemos en la imagen no es la luz de la joven estrella reflejada en el polvo del disco, como sucede en el caso de los cometas o nuestra Luna, sino la emisión intrínseca de las partículas de polvo y las pequeñas rocas que forman el disco y que emiten su propia luz (en este caso un tipo particular de luz infrarroja de muy larga longitud de onda) al ser calentadas por la estrella, así como el fogón de la cocina emite luz roja al ponerlo en alto.

Pero más impresionante e intrigante aún es la estructura del disco, dentro del cual se observan claros espacios y anillos, una posible indicación de que planetas lo suficientemente grandes ya se han formado al interior del disco y han empezado a arrastrar en pos de sí una considerable cantidad de polvo, creando los nítidos espacios oscuros que vemos en la imagen, así como algunas lunas de Saturno han creado espacio entre sus anillos. En total se aprecian 8 de estos anillos oscuros en el disco, pero debemos esperar las simulaciones de quienes estudian el fenómeno para saber si esto indica la presencia de un igual número de planetas. No estaría nada mal: ocho planetas jóvenes danzando al unísono alrededor de una versión infantil de nuestro propio Sol.

Dirán los escépticos que un montón de polvo alrededor de una estrella no tiene mucho de impresionante. Tal vez deberían considerar que estos discos no están hechos sólo de polvo. Hoy sabemos que, mezclados con las partículas sólidas del disco, también existen reservas inmensas de compuestos químicos, ya sea en forma de gas o depositados en las superficies de los granos de polvo. Algunos de esos compuestos son químicamente sencillos, pero también hemos detectado en estrellas similares a HL Tauri la presencia de partículas orgánicas relativamente complejas y similares al azúcar, que pueden terminar incorporadas a las superficies de los nuevos planetas, preparando la sopa primigenia para el surgimiento de la vida. Además, en las zonas más alejadas del disco, moléculas de agua que se formaron mucho antes, en la nube original de la que surgió la estrella, empiezan a congelarse en la superficie de los granos, formando cometas que luego depositarán el agua en los océanos de planetas formados en regiones más cálidas. El estudio de discos como el de HL Tauri es el estudio de nuestros propios orígenes.

En unos cuantos días la sonda Rosetta-Philae de la Agencia Espacial Europea se posará sobre la superficie del cometa 67P/Chruyumov-Gerasimenko, uno de los vestigios de nuestro propio disco protoplanetario. Esa roca cometaria helada que hemos visto claramente en las imágenes de Rosetta también se formó en un disco como el de HL Tauri, y tiene mucho que contarnos sobre cómo ese disco primigenio de polvo y azúcares terminó convertido en la sangre de nuestras venas. Tal vez cuando lo entendamos comenzaremos a apreciarla mejor (a la sangre, la nuestra y la de nuestros compañeros de viaje), y procuraremos evitar que se derrame una sola gota de este líquido precioso que tomó 4600 millones de años para formarse.