18 Abr SPHEREx mapea el hielo interestelar en la Vía Láctea

La misión SPHEREx (Espectrofotómetro para la Historia del Universo, la Época de Reionización y Explorador de Hielos) de la NASA ha mapeado el hielo interestelar en la Vía Láctea a gran escala, mostrando cómo se forma y su papel clave en el origen del agua, los planetas y la vida.

El hielo de agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono está adherido a la superficie de diminutas partículas de polvo en nubes moleculares que se extienden a lo largo de cientos de años luz, formando parte del hielo interestelar en la Vía Láctea.

Estas nubes moleculares, de más de 600 años luz de extensión, son vastas regiones de gas y polvo donde densos cúmulos de materia colapsan bajo la gravedad, dando lugar al nacimiento de estrellas.

Estas imágenes realizadas por la misión SPHEREx revelan vastos complejos helados en la región de formación estelar Cygnus X de la Vía Láctea. El hielo de agua, mostrado como estructuras azul brillante a la izquierda, se superpone exactamente a las bandas oscuras de polvo interestelar, representadas en diferentes longitudes de onda a la derecha.

Cartografiando el hielo interestelar

Uno de los principales objetivos de SPHEREx es cartografiar las firmas químicas de distintos tipos de hielo interestelar. Este hielo incluye moléculas como agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono, fundamentales para la química que permite el desarrollo de la vida dentro del hielo interestelar en la Vía Láctea.

Los investigadores creen que estos reservorios de hielo, adheridos a la superficie de diminutos granos de polvo, son donde se forma y almacena la mayor parte del agua del Universo.

El agua de los océanos de la Tierra —y los hielos en cometas y en otros planetas y lunas de nuestra galaxia— tiene su origen en estas regiones del hielo interestelar en la Vía Láctea.

“Estos vastos complejos congelados son como ‘glaciares interestelares’ que podrían suministrar enormes cantidades de agua a nuevos sistemas solares que nacerán en la región”, afirma Phil Korngut, científico de instrumentación de SPHEREx en Caltech, en Pasadena, California. “Es una idea profunda pensar que estamos observando un mapa de material que podría precipitar sobre planetas en formación y potencialmente sustentar vida futura”.

Gracias a sus capacidades espectrales, SPHEREx puede medir las cantidades de distintos hielos y moléculas, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, dentro y alrededor de las nubes moleculares, ayudando a los científicos a comprender mejor su composición y entorno.

Telescopios espaciales, como el James Webb y el retirado Spitzer, ya han detectado anteriormente agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otras moléculas heladas en toda nuestra galaxia

Sin embargo, SPHEREx es la primera misión de infrarrojos diseñada específicamente para encontrar estas moléculas en todo el cielo mediante un estudio espectral a gran escala del hielo interestelar en la Vía Láctea.

“Esperábamos detectar estos hielos frente a estrellas brillantes individuales: la luz de una estrella actúa como un foco que revela cualquier hielo en el espacio entre nosotros y esa estrella. Pero esto es algo diferente”, explica Joseph Hora, astrónomo del Centro de Astrofísica (CfA) de Harvard & Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. “Al observar a lo largo del plano galáctico —donde se concentra la mayor parte de las estrellas, gas y polvo de nuestra galaxia— hay una gran cantidad de luz de fondo difusa que atraviesa nubes de polvo completas, y SPHEREx puede ver la distribución espacial de los hielos que contienen con un detalle extraordinario”.

Orígenes helados

Utilizando los mapas de SPHEREx de diversas moléculas heladas, los autores del estudio pudieron observar en profundidad muchas nubes moleculares en las regiones Cygnus X y la Nebulosa Norteamérica de la Vía Láctea.

En las zonas más densas, donde la cantidad de polvo es mayor, oscuros filamentos bloquean la luz visible de las estrellas situadas detrás. Con su “ojo” infrarrojo, el telescopio espacial SPHEREx también reveló dónde los distintos hielos alcanzan su mayor densidad.

Este hallazgo respalda la hipótesis de que el hielo interestelar se forma sobre la superficie de diminutas partículas de polvo, no mayores que las presentes en el humo de una vela, y que las regiones densas de polvo protegen estos hielos de la intensa radiación ultravioleta emitida por estrellas recién nacidas.

Sin embargo, no todos los hielos se comportan de la misma manera en el medio interestelar.

“Podemos investigar los factores ambientales que contribuyen a distintas tasas de formación de hielo a lo largo de amplias regiones del espacio interestelar”, señala Gary Melnick, también astrónomo del CfA. “La visión global de la misión SPHEREx proporciona información valiosa que no se puede obtener al centrarse en una región pequeña”.

Dentro de esta perspectiva amplia, añade Melnick, SPHEREx puede hacer algo que los observatorios terrestres no pueden: detectar variaciones en las cantidades de agua y dióxido de carbono, dos hielos que responden de manera diferente a los factores ambientales.

Por ejemplo, la presencia de luz ultravioleta intensa procedente de estrellas jóvenes masivas cercanas o el calentamiento de los granos de polvo por dicha luz afecta de forma distinta a la abundancia de los diferentes hielos.

Las observaciones de SPHEREx proporcionarán a los científicos una potente herramienta para explorar los distintos componentes de nuestra galaxia y la física del medio interestelar que conduce a la formación de estrellas y planetas.

También arrojará luz sobre los procesos químicos que aportan moléculas esenciales para la vida a planetas recién formados a partir del hielo interestelar en la Vía Láctea.

Sobre SPHEREx

Gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, SPHEREx fue lanzado el 11 de marzo de 2025 y tiene la capacidad única de observar el cielo en 102 colores.

Cada uno de estos colores corresponde a una longitud de onda distinta de luz infrarroja que aporta información específica sobre galaxias, estrellas, regiones de formación planetaria y otras características cósmicas.

A finales de 2025, SPHEREx había completado el primero de cuatro mapas en infrarrojo de todo el cielo, cartografiando la posición de cientos de millones de galaxias en 3D para ayudar a responder grandes preguntas sobre el cosmos.

Entre ellas, aquellas relacionadas con el origen del agua y de la vida a partir del hielo interestelar en la Vía Láctea.

Fuente: Interstellar Glaciers’: NASA’s SPHEREx Maps Vast Galactic Ice Regions