Las observaciones del telescopio espacial SPHEREx permiten identificar moléculas de agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y metano en atmósferas de enanas marrones, objetos que comparten características con las estrellas y los planetas gigantes. Los resultados, difundidos este jueves por la NASA, también muestran límites de los modelos usados para explicar esos ambientes: distintas simulaciones reproducen las tendencias generales de su química, pero no consiguen ajustarse por completo a las mediciones.
El estudio está encabezado por Zafar Rustamkulov, investigador de IPAC, el centro de ciencia y datos de Caltech, en California. El artículo integra el volumen de octubre de The Astrophysical Journal y había tenido una versión preliminar disponible desde julio. La novedad comunicada por la agencia el 8 de octubre es el balance de esos resultados y del potencial de SPHEREx para ampliar las observaciones de una población todavía poco estudiada en detalle.
Las enanas marrones se forman por el colapso de nubes de gas, pero no alcanzan la masa necesaria para sostener la fusión estable de hidrógeno que caracteriza a las estrellas. Emiten una luz débil y se enfrían a medida que envejecen. Los objetos aislados estudiados conservan calor interno, en lugar de depender de la iluminación de una estrella anfitriona. Sus atmósferas pueden presentar nubes y una química compleja, con rasgos comparables a los de los grandes planetas gaseosos.
SPHEREx mide el brillo en 102 bandas de luz, desde el rojo profundo hasta el infrarrojo. Esa información forma un espectro: una distribución de la luz que permite reconocer las huellas de diferentes moléculas. Las observaciones desde el espacio tienen una ventaja importante, porque acceden a longitudes de onda que el agua de la atmósfera terrestre absorbe y vuelve difíciles de estudiar con telescopios instalados en el suelo.
El equipo comparó los espectros con cinco familias de modelos atmosféricos, que utilizan tratamientos distintos de las nubes, la química y el transporte de material entre capas. El resumen de la publicación científica señala que las mayores diferencias aparecen en regiones sensibles al dióxido de carbono y al monóxido de carbono. Los problemas son especialmente visibles en objetos que atraviesan una transición entre atmósferas con nubes y otras donde el metano adquiere mayor relevancia.
Esa comparación sirve para detectar qué aspectos necesitan mejorar, sin convertir a una simulación en una descripción exacta de cada objeto. Los autores encontraron que algunos modelos captan el cambio químico general asociado al enfriamiento, aunque fallan al reproducir simultáneamente distintas partes del espectro. Por eso, un buen ajuste parcial no basta para determinar con igual seguridad todas las propiedades de una enana marrón, como su temperatura, tamaño o composición.
El trabajo aprovecha una misión diseñada para observar el cielo completo. SPHEREx fue lanzado en marzo de 2025 y comenzó sus operaciones científicas en mayo de ese año. Toma alrededor de 3.600 imágenes individuales por día para construir mapas que también permiten estudiar la distribución de las galaxias y buscar compuestos congelados en el espacio interestelar. La observación de enanas marrones se incorpora a ese relevamiento amplio, sin requerir que el telescopio se dedique únicamente a ellas.
La NASA informó que el equipo tiene miles de objetos adicionales en proceso de análisis. Los datos de la misión son procesados y archivados en IPAC y están disponibles para la comunidad científica y el público. Ampliar la muestra permitirá comparar una mayor diversidad de atmósferas y poner a prueba las explicaciones actuales. La detección de agua y moléculas de carbono describe su composición química; estos resultados no constituyen una detección de vida.
