Instituto de Astronomía, UNAM a 25 de agosto de 2026. En 1995 el telescopio espacial Hubble hizo célebres las estructuras conocidas como Pilares de la Creación: enormes columnas de gas frío de hidrógeno y polvo cósmico, esculpidas por la radiación, el campo magnético y la retroalimentación de estrellas jóvenes y masivas.
Durante décadas se ha estudiado cómo mantienen su forma, pues al estar compuestas de gas y polvo, son objetos fugaces y cambiantes en el cosmos. Se sabe que el campo magnético que las atraviesa ayuda a estabilizarlas, pero su intensidad no puede medirse de manera directa y se infiere a través de la emisión del polvo.
Hoy, un grupo de investigación en el que participa el Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (IA-UNAM), el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Cardiff, demostró que el método con el que se hace esta inferencia, denominado Davis-Chandrasekhar-Fermi (DCF, por sus siglas en inglés), sobrestima la intensidad del campo hasta siete veces, y delimitó el terreno en el que sus resultados son confiables.
“Hicimos un modelado numérico tridimensional muy detallado para estudiar la estabilidad y la intensidad del campo magnético de los llamados Pilares de la Creación”, señaló José Franco, investigador del IA-UNAM y coautor del trabajo.
El Universo en un laboratorio computacional
En este trabajo se simuló por computadora la formación y evolución de estos pilares, a partir de modelos magneto-hidrodinámicos y radiativos. El proceso comienza cuando dos flujos de gas chocan y forman una nube molecular. Esa nube colapsa y da origen a estrellas masivas. La intensa radiación ultravioleta de esas estrellas calienta el gas circundante y lo expande, lo que induce flujos y compresiones que terminan moldeando la estructura de los pilares.
“Cuando hicimos modelos con enfriamiento en regiones H II —grandes nubes de gas y plasma brillante en el espacio donde nacen nuevas estrellas— encontramos que se formaban los pilares de manera natural durante la fase de expansión de estas regiones. Lo primero que hicimos fue tratar de entender qué era lo que generaba esas estructuras y notamos que el campo magnético actúa fuertemente en la estabilización de la estructura”, explica Luis Andrés Hernández-Cruz, estudiante de doctorado del INAOE y primer autor del artículo.
Sobre esa simulación, el equipo usó los códigos POLARIS y LIME -los cuales están diseñados para reproducir la emisión de líneas moleculares y la radiación polarizada del polvo- para predecir lo que observaría un telescopio apuntando hacia esa estructura.
Posteriormente, se estimó la masa de los pilares con un programa desarrollado por un investigador de la Universidad de Cardiff, en Reino Unido. “Se creó la nube molecular en la computadora, luego se destruyó con la energía inyectada por las estrellas, se formaron estos pilares en la computadora y se sacaron todas sus características”, resume el Dr. Franco.
Un pequeño gran ajuste
Con los resultados, el grupo observó una disparidad entre estudios previos y este. En la simulación, el campo magnético del pilar alcanzaba una intensidad de 34 microgauss, pero al aplicar el método estándar DCF a los modelos teóricos de ese mismo pilar, el resultado fue de entre 149 y 293 microgauss, es decir, una intensidad siete veces mayor.
Usualmente, para calcular observacionalmente la intensidad del campo magnético en estas estructuras cósmicas se usa el método DCF, el cual se apoya en un hecho: los granos de polvo interestelar se alinean con las líneas del campo magnético y, al hacerlo, la luz que emiten está polarizada.
Midiendo la polarización de la emisión del polvo, y suponiendo que la turbulencia del gas está relacionada con las fluctuaciones del campo magnético, con el método DCF se estima la intensidad del campo en el plano del cielo.
“Estas estructuras son creadas por la interacción de estrellas recién formadas con su nube materna, la cual tiene un campo magnético. Nuestras simulaciones muestran que el método aplicado a las observaciones reales para medir el campo magnético tiene limitaciones que tienden a sobrestimar su intensidad”, señala el investigador del IA-UNAM.
Andrés Hernández indica que el origen del desajuste es físico, no un error de cálculo, ya que el método supone que el desorden del campo magnético y la agitación del gas proveniente de la turbulencia interna de la nube, están en equilibrio.
Pero en un pilar eso deja de cumplirse, porque la burbuja de gas ionizado que lo comprime desde afuera “peina” el campo magnético, lo deja más ordenado de lo que debería estar, y al mismo tiempo comprime el gas; estas diferencias fueron observables y medibles gracias a las simulaciones computacionales.
“Sobrestimar el valor del campo magnético te lleva a sobrestimar todas las demás cantidades”, advierte Andrés. “Eso te lleva a hacer inferencias de lo que está pasando ahí que no son del todo válidas”.
Comprender esto, no sólo permite corregir estimaciones que se hacen en los resultados observacionales, sino conjuntar la teoría con la práctica. “Un pilar no define todos los pilares. Falta estadística. Planeamos publicar sobre otros modelos de pilares, con otras condiciones y otras maneras de formarlos”, puntualiza el estudiante del INAOE.
Este estudio es un trabajo colaborativo en el que participan el doctor José Franco del Instituto de Astronomía; la doctora Aina Palau y el doctor Javier Ballesteros, ambos del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM; el estudiante de doctorado Luis Andrés Hernández-Cruz; sus asesores, los doctores Manuel Zamora y Abraham Luna, así como el doctor Raúl Naranjo y el doctorante Alejandro García-Pérez, todos ellos del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. También participa el doctor Marcial Becerril Tapia, investigador de la Universidad de Cardiff, en Reino Unido.
Enlace al artículo, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:
Hernandez-Cruz, Luis Andrés et al. (2026) “Synthetic polarization observations of magnetized pillars in H ii regions: Assessing the reliability of the Davis–Chandrasekhar–Fermi method”:
https://academic.oup.com/mnras/advance-article/doi/10.1093/mnras/stag1499/8756422
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