¿Alguna vez te has preguntado cuál es la mejor manera de desempañar los cristales del coche? La respuesta no parece sencilla o por lo menos única: desde abrir las ventanas hasta encender el aire caliente, el debate está en la calle. Pues bien, como astrofísicos, esta es una pregunta íntimamente relacionada con uno de los problemas abiertos más importantes a la hora de entender la formación de las galaxias. Pero bueno, vamos por partes, ¿en qué se parece el cristal de tu coche a una galaxia?

Si prestas un poco de atención al cristal podrás ver que lo que realmente te impide la visión son diminutas gotas de agua que se han formado en la superficie del parabrisas. ¿Por qué ocurre esto? El vapor de agua presente en el ambiente se encuentra de repente con una superficie fría, el cristal, y debido a este cambio de temperatura el vapor de agua se condensa y forma esas gotas a la postre tan molestas. Hasta ahora bien ¿no? Agua en estado gaseoso que al enfriarse pasa a líquido y forma gotas. El mismo fenómeno lo sufrimos casi a diario los que llevamos gafas, o los que gustamos de darnos una ducha caliente. Siempre que el vapor de agua se enfría se forman pequeñas gotas, ya sea en el parabrisas del coche, en el cristal de las gafas o en el espejo del baño.

Bueno, pues este mismo fenómeno, solo que a escalas mucho mayores, es lo que da lugar a todas las galaxias en el Universo. Originalmente, hace unos 10 000 millones de años, las galaxias que vemos hoy día no eran más que enormes nubes de gas "flotando" por el espacio. Estas nubes de gas protogaláctico, sin embargo, tienden a enfriarse (los mecanismos detrás de este enfriamiento darían para un par de entradas en esta sección) y cuando el gas se enfría? ¡voilà! Se forman gotas de agua, perdón, estrellas. Sí, el proceso físico que da lugar a la formación de las estrellas en las galaxias es esencialmente el mismo que hace que se te empañe el cristal del coche. Para formar estrellas, al igual que para formar gotas de agua, el gas de las galaxias tiene que enfriarse, perder toda esa energía que tiene en estado gaseoso y cambiar de estado, ya sea formando estrellas o gotas de agua líquida.

Algo tan cotidiano como la formación de gotitas de agua en el parabrisas del coche es, a pequeña escala, como la formación de estrellas dentro de las galaxias? no me dirás que no es fantástico. A veces entre las cosas más simples se esconden las preguntas más complejas. ¿Y qué hace el Universo cuando quiere desempañar sus cristales? Pues la idea es revertir el proceso. Si las estrellas se formaron al enfriarse el gas, para evitar que se sigan formando estrellas lo que hacen las galaxias es intentar calentar este gas, parando así la formación estelar. Este proceso de calentamiento del gas que en inglés llamamos quenching es una cuestión fundamental para nosotros los astrónomos pues, al controlar la formación estelar, regula la formación de las galaxias en sí. Sin embargo, siendo uno de los pilares en los que se basa nuestro conocimiento de la física galáctica, hasta hace bien poco no teníamos mucha idea de cómo funcionaba.

Los astrofísicos teóricos habían predicho que, en las galaxias pequeñas, las explosiones de supernova (estallidos de las estrellas más masivas al morir) eran capaces de radiar suficiente energía como para evitar que se formaran nuevas estrellas. En las galaxias más grandes las supernovas son comparativamente tan poco energéticas que los estudios teóricos sugerían que era la energía liberada por el agujero negro supermasivo central la responsable de calentar el gas de las galaxias, evitando así la formación de nuevas estrellas. Esta idea básica, donde las supernovas y los agujeros negros regulan la formación estelar al calentar y mantener caliente el gas en las galaxias, es la base de nuestro conocimiento actual sobre la formación de estrellas en el Universo.

Sin embargo, aun siendo una idea tan fundamental, no habíamos visto estos procesos en acción, por más que lleváramos casi cincuenta años observando. Hemos sido un grupo de astrónomos mayoritariamente españoles los que, después de tantos años, hemos sido capaces de ver cómo los agujeros negros y las supernovas se combinan para regular la formación estelar. En las galaxias más masivas hemos visto cómo aquellas que tienen agujeros negros más masivos tienen y han tenido bajos niveles de formación estelar durante toda su evolución. Por otro lado, aquellas galaxias con agujeros negros más ligeros en su centro presentan una formación estelar mucho más extendida. Además, y en sorprendente acuerdo con la teoría, esta capacidad de los agujeros negros para calentar el gas y regular la formación de estrellas desaparece poco a poco al observar galaxias cada vez más pequeñas, donde el efecto de las supernovas empieza a dominar.

Así que ya sabes, la próxima vez que te subas al coche y se te empañen los cristales acuérdate de que no es un mal día, sino algo que le ocurre a ti y al Universo de manera indistinta. Si no tienes un agujero negro o una supernova a mano, enciende el aire caliente y evitarás que se formen más estrellas, digo, gotas.

Ignacio Martín Navarro nació en Santa Cruz de Tenerife. Tras licenciarse en Física y doctorarse en Astrofísica por la Universidad de La Laguna con un proyecto llevado a cabo en el Instituto de Astrofísica de Canarias, desarrolla ahora su actividad investigadora a caballo entre la Universidad de California, Santa Cruz, y el Max-Planck-Institut für Astronomie, Alemania, estudiando la formación y evolución de las galaxias más masivas del Universo.