Durante mucho tiempo, los astrónomos observaron los pequeños discos protoplanetarios que rodean a las estrellas jóvenes y solo vieron anillos de polvo y gas lisos, casi vacíos. Los discos grandes y brillantes ya llevaban mucho tiempo asombrando con complejos patrones —anillos, surcos y cavidades en los que, según se creía, nacen los planetas—. En cambio, los sistemas compactos parecían demasiado simples. ¿Acaso evolucionan de un modo completamente distinto? ¿O es que simplemente sus detalles son demasiado pequeños para poder distinguirlos?
La respuesta llegó desde el desierto chileno de Atacama. La red de telescopios ALMA, trabajando en la configuración de antenas más extensa, dirigió su mirada hacia 11 de los discos más pequeños de la región de formación estelar de Lupus. Las observaciones se realizaron en una longitud de onda de aproximadamente 0,9 milímetros. La resolución angular alcanzó 0,02 segundos de arco, lo que equivale a unas dos unidades astronómicas a la distancia de la región de Lupus. Dos distancias de la Tierra al Sol. Es precisamente en esas escalas, donde en nuestro sistema solar giran la Tierra, Marte y el cinturón de asteroides, donde se desarrolla la acción.
En cuatro discos, los científicos distinguieron claramente estructuras internas: anillos, surcos y cavidades dentro de las diez unidades astronómicas respecto a la estrella. En otros tres sistemas se hallaron indicios de detalles similares. Resulta especialmente impresionante el sistema Sz 112. En él, ALMA resolvió una cavidad central de tan solo 1,6 unidades astronómicas de radio. Es el disco de transición más pequeño conocido: un objeto con una cavidad interna comparable en tamaño a la órbita de la Tierra.
«Durante mucho tiempo, los discos más pequeños parecían mucho más simples que los grandes —señala el director de la investigación, Pietro Curone—. Hemos demostrado que parte de esa diferencia era tan solo una ilusión provocada por una resolución insuficiente». Cuando los detalles, separados por apenas unas pocas unidades astronómicas, se vuelven distinguibles, el panorama cambia radicalmente.
La comparación con estudios previos de ALMA confirmó la dependencia: cuanto mejor se resuelve un disco, más a menudo se encuentran estructuras en él. Entre los objetos observados con suficiente detalle, se detectaron subestructuras en aproximadamente el 44 por ciento de los discos extremadamente compactos con radios de entre 3 y 10 unidades astronómicas, y en aproximadamente el 55 por ciento de los de entre 10 y 30. En los discos mayores de 30 unidades, la proporción casi alcanza el 95 por ciento. Es decir, antes los discos pequeños simplemente «no llegaban» a mostrar su complejidad.
Estos anillos y surcos no son meros patrones hermosos. Las partículas de polvo del disco protoplanetario pierden momento constantemente y tienden a caer hacia la estrella. Sin obstáculos, los granos milimétricos habrían desaparecido mucho antes de que el disco pudiera completar su vida. Los anillos y surcos indican variaciones en la presión del gas que crean trampas. El material se retiene, se concentra y genera condiciones favorables para el crecimiento de los planetas.
Si parte de los surcos detectados han sido efectivamente excavados por planetas en formación, las masas de estos cuerpos caen en el rango de las supertierras y los mini-neptunos. Precisamente estos planetas son los más frecuentes cerca de las estrellas, y precisamente en esas órbitas hasta ahora había resultado especialmente difícil «verlos» en pleno proceso de nacimiento.
Dos discos —Sz 73 y Sz 130— depararon una sorpresa más. Detrás de su brillante núcleo interno se descubrieron tenues anillos externos. Es posible que algunos sistemas «diminutos» sean en realidad más extensos de lo que parecía.
Todo esto dibuja un cuadro coherente. Los discos grandes y los compactos no son mundos distintos, sino partes de un mismo continuo. Los mismos procesos físicos actúan a distintas escalas. Donde antes solo se veía espacio vacío, ahora asoman las huellas de una arquitectura oculta. Al parecer, los planetas empiezan a construir sus «hogares» mucho más cerca de las estrellas de lo que las observaciones anteriores permitían ver.
Detrás de este trabajo hay una asombrosa precisión del instrumento, capaz de distinguir detalles del tamaño de la órbita de la Tierra a una distancia de cientos de años luz. Y detrás de él, la conciencia de cuán complejo y coherente es el universo. En las diminutas nubes de polvo y gas que giran alrededor de estrellas apenas nacidas ya están contenidos los mundos futuros. En algún lugar, en regiones comparables a la parte interna de nuestro sistema solar, están ocurriendo ahora mismo procesos que en su día dieron origen a la Tierra. El cosmos no solo es inmenso: está estructurado con un detalle increíble, y cada nueva mirada revela más profundamente esta grandiosa y casi increíble interconexión.
