Just watched project hail mary and I loved it. Got my critiques of course, mainly in pacing (understandable to a degree, an audiovisual production and a book are different mediums so it can't be 1:1) and tone (was it me or it had more comedic moments than the book? And the book was fun but... I don't know. Smth felt off tone-wise, to me) but man, I still loved it a lot...
Also i did NOT expect a tango and Mercedes Sosa! I never expect any argentine music on a yanqui movie so this was a very pleasant surprise 🥰
If the enterprise showrunners hadn't been cowards and they'd actually made a musical episode for whatever reason, who on the Enterprise NX-01 would've had a duet with Jonathan Archer?
Trip
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Hoshi
Reed
Travis
Phlox
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My moneys on Phlox bc I think their dynamic is underrated and it'd be funny :]
Also for those who haven't seen him yet, here's Scott Bakula singing and putting up a show:
Autor: Lic. Mariano Ribas, Planetario de la Ciudad de Buenos Aires Galileo Galilei. Revista Si Muove n°26 - Primavera 2023
01: Ilustración de una de las extraordinarias estrellas de la antiquísima Población III.
Se encendieron cuando el cosmos aún gateaba, cuando todo era oscuridad. Eran enormes, supermasivas y extremadamente calientes y luminosas. Esas primeras estrellas vivieron pocos millones de años y luego explotaron como ninguna otra cosa haya vuelto a explotar. Gracias a su metamorfosis físico-química, cambiaron para siempre la historia del universo. Hoy, unos 13.600 millones de años más tarde, la astronomía, en una suerte de arqueología cósmica, arriesga modelos, juega con complejas simulaciones por computadora y busca pistas y radiaciones "fósiles" que puedan ayudarnos a delinear su perfil. Estamos comenzando a escribir la historia de aquellos arcaicos supersoles.
Al principio, todo era oscuridad. Luego del Big Bang, el universo en expansión era un pequeño, denso y muy caliente mar de espacio, energía y partículas elementales. No había estrellas, ni galaxias, ni planetas. Los primeros 200 millones de años del cosmos corresponden a lo que los astrónomos llaman las Eras Oscuras. En aquel cosmos primitivo, la gravedad fue organizando y agrupando la materia en estructuras cada vez más grandes, tanto la materia normal (o bariónica) como la materia oscura, que era y es abrumadoramente mayoritaria.
Poco a poco, a la par del progresivo crecimiento y enfriamiento generalizados, colosales nubes de hidrógeno, salpicadas de helio e ínfimas piscas de litio (y ningún otro elemento, porque no los había), fueron colapsando y ganando densidad y temperatura. Según los modelos actuales, se gestaron “mini-halos” de gas y materia oscura de alrededor de 1 millón de masas solares, en cuyo interior se formaron nódulos más densos. Eran los “embriones” de las primeras estrellas, soles primitivos que se encendieron gracias a la fusión termonuclear (de hidrógeno en helio) en sus núcleos; y que, a su vez y de a millones, darían cuerpo y luz a las primeras galaxias.
Universo diferente, estrellas diferentes
Tras ese necesario vistazo, breve y simplificado, al muy temprano y primitivo escenario cósmico, vamos directamente al punto de este artículo: según todos los modelos científicos vigentes, las primeras estrellas del universo eran muy diferentes a las actuales, tanto en escala como en composición química. Y eso fue así, justamente, porque las condiciones generales del cosmos eran bien distintas.
Tanto en el universo contemporáneo como en el de los últimos miles de millones de años, las nebulosas (que siempre fueron las “fábricas” de estrellas) están salpicadas de elementos pesados, como carbono, oxígeno, nitrógeno, calcio, hierro, y hasta granos de polvo. Elementos que las enfrían y facilitan la múltiple fragmentación de sus nódulos internos, sus partes más densas. Por el contrario, en los primeros cientos de millones de años, las nebulosas carecían de elementos pesados. Eran puro hidrógeno y helio. Y fue justamente esa pobreza química la que permitió que los nódulos protoestelares alcanzaran temperaturas relativamente altas (unos 500°C). Eso, a su vez, los hacía más resistentes a la fragmentación. De ese modo, los nódulos podían colapsar completos y dar origen a estrellas mucho más grandes y masivas que las modernas. ¿Cuán masivas?
La respuesta es sorprendente.
Estudios previos y actuales: ¿quién da más?
02: El Telescopio Espacial James Webb es un instrumento fundamental para la búsqueda y el estudio de las primeras estrellas y galaxias del universo. Está equipado con un espejo primario segmentado, bañado en oro, de 6,5 metros de diámetro, y observa el cosmos en el rango del infrarrojo cercano y medio.
Durante los últimos veinte años, el escenario teórico que acabamos de plantear se consolidó gracias a una multiplicidad de estudios, observaciones y modelos. Los astrónomos han ido afinando, pacientemente, el perfil de aquellos primeros y monumentales soles.
Si hacemos un rápido repaso cronológico, no podemos dejar de mencionar los aportes que, en 2005 y de modo independiente hicieron dos equipos de científicos: uno, de las Universidades de Yale y Harvard, en Estados Unidos; y el otro, del Instituto Max Planck de Astrofísica, en Alemania. Mediante sofisticadas simulaciones por computadora, estos detectives del pasado cosmológico recrearon las condiciones de gestación estelar en el universo primitivo. En ambos casos, llegaron a conclusiones similares: los nódulos primigenios habrían formado estrellas de cientos de masas solares; incluso, de más de 1000. Tengamos en cuenta que las estrellas más masivas de nuestra galaxia (como Eta Carinae A, WR42e, WR93, Arches-F9 o la llamada Pistol Star) tienen entre 100 y 150 masas solares.
Investigaciones posteriores, realizadas durante la pasada década (como el programa EDGES, encabezado por científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE.UU., que utilizó un radiotelescopio en Australia en 2018) ajustaron algunas tuercas. Pero coincidieron en lo esencial: esas primitivas criaturas estelares habrían sido mucho más grandes y masivas que las actuales.
Mil masas solares no es poco. Pero un flamante estudio sugiere que, al menos en ciertos casos, las primeras estrellas pudieron haber ido mucho más allá. El trabajo en cuestión fue publicado a fines de enero, y sus autores principales son los astrofísicos japoneses Masaki Kiyuna, Takashi Hosokawa y Sunmyon Chon, del Departamento de Física de la Universidad de Kyoto. Mediante simulaciones con supercomputadoras de una resolución sin precedentes, estos investigadores no solo demostraron que para “construir” estrellas supermasivas se requiere un medio denso, relativamente caliente y carente de elementos pesados; sino que también el proceso de colapso gravitatorio debe afectar a masas muy elevadas, en volúmenes pequeños y en tiempos muy breves. Las simulaciones de Kiyuna, Hosokawa y Chon se basan en el fenómeno astrofísico de “acreción fría”, en el que también intervienen colisiones de flujos de materia sobre los discos protoestelares, ondas de choque y mecanismos que remueven el calor del material durante el abrupto colapso gravitatorio¹.
Y ahora sí, la asombrosa y prometida conclusión: según este minucioso trabajo científico, es probable que, bajo las condiciones imperantes en aquellos primerísimos tiempos del cosmos, el repentino e imparable colapso de inmensos nódulos de gas haya encendido estrellas de decenas de miles de masas solares; incluso, hasta 100 mil.
03: Gráfico a escala que muestra la relación de tamaño entre diferentes tipos de estrellas, incluido el Sol, y una de las colosales estrellas de la Población III que existieron en los primeros cientos de millones de años del universo.
Poblaciones I, II y III
Partiendo de la clasificación inicial realizada por el gran astrónomo alemán Walter Baade (1893-1960) durante la Segunda Guerra Mundial, los astrónomos de hoy en día hablan de tres tipos de poblaciones estelares a lo largo de la historia del universo. En su momento, Baade observó y analizó espectroscópicamente estrellas individuales de la vecina galaxia de Andrómeda (dicho sea de paso, fue el primero en resolverlas visualmente, con el auxilio del telescopio reflector de 2,5 m de diámetro del Observatorio de Monte Wilson, California, EE.UU.). Y así notó que podía dividirlas en dos grandes grupos: las azules, más jóvenes, calientes y luminosas; y las rojizas, más viejas y frías. La Población I y II, respectivamente.
Mas tarde, los astrónomos se dieron cuenta de que esta clasificación tenía mucho que ver con la construcción de elementos químicos más pesados a lo largo de la historia de la Vía Láctea. Las estrellas de Población II, mucho más antiguas, estaban menos enriquecidas con elementos más pesados que el helio (carbono, oxígeno, hierro, por ejemplo). Las de Población I, en cambio, se habían gestado en nubes de gas mucho más “contaminadas” de elementos pesados, provenientes de estrellas ya extintas. Sin embargo, había algo que no terminaba de cerrar: a pesar de contener cantidades exiguas de oxígeno, calcio o hierro, las estrellas de Población II sí los tenían. Y esos elementos no podían haber nacido luego del Big Bang. Por lo tanto, debió existir una generación de estrellas aún más antiguas y primitivas, formadas solo a partir del hidrógeno y helio iniciales.
Ya en la década de 1980, los astrónomos (entre ellos, el británico Bernard Carr), bautizaron a esas estrellas, arcaicas y fundacionales, como la Población III, y las modelaron teóricamente como colosales bolas de hidrógeno y helio crudos, esculpidas por la gravedad en los primeros cientos de millones de años del universo. Objetos de miles de millones de km de diámetro y cientos o miles de masas solares. Ni más ni menos que los supersoles de los que habla este artículo.
Monstruos luminosos y explosivos
Debido a sus descomunales masas, justamente, aquellos primitivos soles gigantes habrían sido decenas o cientos de millones de veces más luminosos que cualquier estrella común del universo actual (como el Sol, por ejemplo). Y qué decir de sus temperaturas superficiales, que según estos mismos modelos teóricos ardían a más de 100.000°C (contra los 5500°C del Sol; o los 20.000°C o 30.000°C de estrellas modernas fuera de serie, como las espléndidas y azuladas Spica, en la constelación de Virgo; Regulus, en Leo; o Rigel, en Orión). A punto tal, que su pico de emisión no estaba en el rango visible, sino en lo profundo de la luz ultravioleta (de menor longitud de onda, mayor frecuencia y mucha mayor energía). Con semejante perfil, esas superestrellas debieron haber calentado y ionizado todo el gas de sus alrededores, esa misma materia prima que les diera origen.
Semejante furia astrofísica iba de la mano de una brutal y muy veloz fusión termonuclear en sus núcleos todopoderosos. Y aquí se abre otra cuestión tan apasionante como decisiva para la posterior evolución del cosmos. Gracias a la fusión termonuclear en sus corazones, las primeras estrellas del universo reciclaron su hidrógeno y helio originales; y en etapas sucesivas, cada vez más calientes, breves y violentas, forjaron elementos más y más complejos: carbono, oxígeno, magnesio, nitrógeno, silicio e, incluso, hierro. Finalmente, tras brillar durante unos pocos millones de años, explotaron como hipernovas, estallidos cientos de veces más energéticos y luminosos que cualquier supernova contemporánea.
04: Esta imagen infrarroja, obtenida por el Telescopio Espacial Spitzer en 2005, muestra un suave resplandor de fondo, posiblemente asociado a radiación emitida, en tiempos muy remotos, por las primeras estrellas.
Población III: revolución y legado cósmico
Ya es hora de etiquetarlas: técnicamente hablando, los astrónomos dicen que las primeras estrellas formaron la Población III, y que sus descendientes, aquellas que vivieron en los siguientes miles de millones de años, corresponden a la Población II y a la Población I. Estas últimas, por ejemplo, incluyen al Sol y todas las estrellas que vemos en el cielo nocturno (ver apartado).
La aparición y desarrollo de las primeras estrellas no solo dio por finalizadas las Eras Oscuras, sino que dio inicio a una nueva y revolucionaria etapa en la historia del universo. Por un lado, la intensa luz ultravioleta derramada por estos monstruos calentó y ionizó las masas de gas interestelar, que en las Eras Oscuras habían permanecido esencialmente en estado calmo y neutro. Es decir: en lugar de dejar los átomos de hidrógeno intactos, con sus electrones ligados a sus núcleos, la radiación ultravioleta les arrancó los electrones a los núcleos de hidrógeno. Por un lado, desde aquel lejano momento, el gas que flota en el universo está mayormente ionizado. Pero lo más jugoso es algo que dejamos picando en el párrafo anterior: a fuerza de la fusión termonuclear del hidrógeno y del helio, las estrellas de Población III forjaron elementos químicos más complejos, que no existían en el amanecer del cosmos. Y cuando explotaron como hipernovas, desparramaron esos nuevos elementos a cientos de años luz a la redonda, nutriendo y enriqueciendo el medio interestelar y las, hasta entonces, nebulosas vírgenes, de puro hidrógeno y helio.
De esa manera, las posteriores generaciones de estrellas, si bien ya no tan masivas, calientes ni luminosas (por las mismas limitaciones cósmicas que imponían las nuevas condiciones físico-químicas), se hicieron cada vez más ricas químicamente. Las nuevas recetas estelares ya incluían también carbono, oxígeno, hierro y tantos otros preciosos elementos que permitirían la gestación de planetas. Y en épocas mucho más recientes, al menos en este pequeño rincón del universo, la vida. Ni más ni menos. Un tema que, desde luego, merece todo un artículo aparte. El legado de los supersoles fue verdaderamente trascendental.
05: Imagen artística que representa las primeras estrellas supermasivas aparecidas en el universo tan solo 200 millones de años después del Big Bang.
Huellas en el cosmos: antecedentes
Desde hace décadas, los astrónomos barren el cielo con toda clase de instrumentos para encontrar las posibles huellas de aquellas estrellas prodigiosas. No solo desde la superficie, sino también con sofisticados observatorios espaciales. Durante los años ’90, por ejemplo, el satélite COBE (Cosmic Backgroud Explorer), de la NASA, destinado principalmente a estudiar la famosa radiación de fondo cósmico de microondas (una suerte de “fósil” de los primeros tiempos del universo), detectó un muy débil “fondo infrarrojo”, tentativamente atribuido a la emisión de estrellas extremadamente lejanas/antiguas.
Ya a comienzos de este siglo, el observatorio espacial WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), sucesor del COBE, detectó curiosos patrones de polarización en la radiación de fondo cósmico de microondas, que fueron asociados a la ionización a gran escala generada por las primeras estrellas. También por entonces, el observatorio espacial Swift (también de la NASA) detectó un tremendo estallido de rayos gamma, aparentemente originado hace unos 12.800 millones de años. El brutal fogonazo cósmico bien pudo ser la señal de una hipernova de Población III.
Otra pista particularmente interesante surgió en 2005, cuando un equipo encabezado por Alexander Kashlinsky apuntó durante 10 horas el Telescopio Espacial Spitzer (NASA) hacia un rincón de la constelación boreal de Draco. El resultado fue una recordada imagen infrarroja, cargada de estrellas de la Vía Láctea y montones de galaxias de fondo (imagen 04). Pero lo verdaderamente interesante no eran las estrellas, ni las galaxias, sino el suave resplandor de fondo que bañaba la imagen. Mediante técnicas digitales de procesado, Kashlinsky y sus colegas le quitaron a la imagen original todas las estrellas y galaxias, y dejaron solo los manchones infrarrojos de fondo. Y fue entonces cuando arriesgaron una asombrosa explicación: “Creemos que esa es la luz colectiva de millones de los primeros objetos que se formaron en el universo (…), astros que desaparecieron hace eones, pero cuya luz sigue viajando por el cosmos”, decía el científico en la revista Nature. Si así fuera, es verdaderamente impresionante: luz estelar que viajó desde la infancia del universo, durante más de 13.000 millones de años, acompañando su expansión y “estirándose” y debilitándose a la par, pasando de ser furiosa luz ultravioleta, a ese actual y etéreo resplandor infrarrojo. Una suerte de fósiles electromagnéticos que permean el cosmos y hablan en nombre de incontables soles extintos.
En clara sintonía con aquel “fogonazo” detectado por el Swift, en 2009, y con la ayuda de un enorme globo que se elevó hasta la alta atmósfera, el programa ARCADE (Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission) de la NASA registró breves y débiles pulsos de ondas de radio, cuyo posterior análisis sugirió que podían ser los “ecos” de una o más hipernovas extremadamente lejanas/antiguas. La lista de sugerentes indicios podría extenderse mucho más. De hecho, durante la pasada década los astrónomos sumaron pistas muy similares que, tomadas en su conjunto, apuntan en la misma dirección: todas serían posibles evidencias de la presencia de estrellas extremadamente masivas y luminosas que vivieron y murieron en los primeros cientos de millones de años del cosmos.
06: El observatorio espacial de microondas WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) ha sido otra herramienta fundamental para detectar pistas sobre la existencia de las inmensas y extremadamente calientes y luminosas estrellas de la Población III.
Búsquedas con el Telescopio Espacial James Webb
Más allá de perfiles teóricos, sólidas simulaciones por computadoras y una muy buena cantidad de sugerentes indicios, ¿tenemos evidencias directas de aquellos arcaicos prodigios estelares? Oficialmente, aún no. Pero estamos cerca de lograrlo, fundamentalmente, gracias al flamante y prometedor Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA. A la luz de sus primeros e impresionantes imágenes y datos (que diferentes especialistas han abordado, incluso, en charlas especiales en la sala del Planetario), hay muy buenas razones para hacernos ilusiones. Gracias a su espejo primario de 6,5 metros de diámetro, sus múltiples sensores y espectroscopios, y su altísima sensibilidad en el rango del infrarrojo cercano y medio, el JWST es una máquina perfecta para escudriñar el universo más distante/primitivo. Eso incluye, por supuesto, las galaxias de hace más de 13 mil millones de años, donde anidaban las estrellas de Población III.
El JWST podría observar sin problemas las hipernovas en los límites del universo observable. Y mediante el análisis espectral de ese cataclismos, se podría perfilar mucho mejor los supersoles que los precedieron.
Otras pistas podrían surgir de la búsqueda y detección de helio ionizado (o helio II) en galaxias extremadamente antiguas. Los astrónomos sospechan que la brutal radiación de las estrellas de Población III debería haber “arrancado” electrones a sus átomos de helio, un fenómeno que emitiría patrones de luz específicos. Sobre este punto también tenemos novedades, y tienen que ver con el JWST. En febrero pasado se conocieron resultados muy preliminares de un estudio espectroscópico de más de 2 mil galaxias, realizado por el astrónomo Xin Wang (Academia China de Ciencias, en Pekín) y sus colegas. Entre los datos filtrados, aparece una galaxia que ya existía apenas 620 millones de años después del Big Bang, con claras señales de helio II. Es muy probable que pronto tengamos novedades.
¿Supersoles en los arrabales galácticos?
Dicho todo lo anterior, parecería completamente absurdo buscar aquellos supersoles en el universo actual. Sin embargo, hay quienes piensan que, no tan lejos, podríamos dar con criaturas bastante similares. ¿Dónde? La respuesta, una vez más, proviene de las simulaciones por computadora. Un estudio publicado en enero de este año por un grupo internacional de científicos², sugiere que en las zonas más externas de las más grandes galaxias modernas podrían existir reservorios de hidrógeno y helio esencialmente vírgenes. Regiones muy aisladas del resto del cuerpo galáctico, donde inmensas nubes de gas no “contaminado” de elementos pesados podrían gestar estrellas colosales, de características muy similares a las de la Población III original. Nuevamente, el JWST tendría la capacidad necesaria para encontrarlas, al menos, en galaxias situadas a decenas o cientos de millones de años luz.
Una asombrosa posibilidad
Para el final dejamos lo más extremo: bajo circunstancias tan extremas como fortuitas, el JWST podría lograr una imagen directa y puntual de alguna de las estrellas de la Población III. En principio, esto parece imposible dado que, incluso bajo la penetrante mirada infrarroja de este telescopio, galaxias enteras en los confines del espacio (y del tiempo) apenas lucen como vagas manchitas de unos pocos píxeles. ¿Cómo pretender, entonces, resolver una estrella, por más monumental que haya sido? La respuesta tiene que ver con el conocido fenómeno astrofísico de lentes gravitacionales.
En 2018, el astrónomo Rogier Windhorst (Universidad de Arizona, EE.UU.) y sus colegas, propusieron que la brutal fuerza de gravedad de los más grandes cúmulos de galaxias, podría torcer, concentrar y amplificas la luz estrellas individuales en galaxias ubicadas mucho más “atrás”, pero exactamente en la misma línea visual. Con esa ayudita de la naturaleza, la luz alguna vez emitida por los supersoles “podría sufrir una casi infinita magnificación, y así saltar a la vista (una imagen individual)”, dice Windhorst. No es casual que, sobre esa base y ahora mismo, este científico lidere un plan de búsqueda con el JWST: “Estoy muy confiado de que en uno o dos años veremos una… Ya tenemos algunos objetos candidatos”.
Sencillamente, fascinante. Quizás muy pronto, y desde la otra punta del espacio y del tiempo, aquellos super- soles que vivieron y brillaron durante el amanecer del universo, nos revelen el secreto último de su gloria, su tragedia y su revolucionario legado.
Notas
¹ Todo ha sido dicho de modo simplificado. Quienes quieran profundizar, pueden buscar el trabajo original en internet: First emergence of cold accretion and supermassive star formation in the early universe / Kiyuna, Hosokawa, Chon
² A needle in a haystack? Catching Pop III stars in the Epoch of Reionization: I. Pop III star forming environments / Venditti, Graziani, Schneider, Pentericci, Di Cesare, Maio, Omukai.
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