A 25 años del hallazgo del primer exoplaneta, un nuevo sensor agilizará la búsqueda de mundos similares a la Tierra

la astrofísica más allá del Sistema Solar. Al cumplirse 25 años de aquel hallazgo, un grupo de expertos diseñó un sensor que facilita a los telescopios terrestres la detección de planetas distantes que sean similares a la Tierra.

Este nuevo sensor de frente de onda fotónica -con la asistencia vital de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático- facilita la generación, control y detección de las ondas de luz y fotones dentro del espectro visible. Fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Sydney.

Este dispositivo puede medir y corregir el “centelleo”, una distorsión de la luz de las estrellas causada al mirar a través de la atmósfera de la Tierra desde un telescopio óptico.

La reducción temporal de la luminosidad se produce, por lo general, cuando un planeta pasa por delante de su estrella durante su recorrido. Es este cambio o tránsito el que permite deducir su existencia. La frecuencia de estas caídas –que son regulares– se corresponde con la duración de su órbita.

“El método que utilizamos para identificar los planetas que orbitan estrellas distantes es la medición de las caídas regulares en la luz de las estrellas causadas por los planetas que bloquean partes de su sol”, explicó Barnaby Norris, autor principal.

Para lograr una mayor precisión, el nuevo sensor adopta un enfoque diferente a los sistemas existentes al combinar fotónica con inteligencia artificial.

“Este nuevo sensor fusiona dispositivos fotónicos avanzados con técnicas de redes neuronales y aprendizaje profundo para lograr un tipo de sensor de frente de onda sin precedentes para telescopios de gran envergadura”, dijo Norris.

Con el potencial de resolver algunas limitaciones importantes de la tecnología actual, la invención se implementará en uno de los telescopios ópticos más grandes del mundo, el telescopio Subaru de 8,2 metros en Hawái.

De ser efectivo, podría sumarse a otros centros de observación de alta tecnología. Se especula que en solo unos años, los astrónomos, utilizando herramientas como el Telescopio Extremadamente Grande (TEG), que se está construyendo en el desierto de Atacama, en el norte de Chile y el Telescopio espacial James Webb, programado para lanzarse en 2021, podrán buscar vida en exoplanetas.

El sorpresivo anunció de 51 Pegasi b fue en octubre de 1995 y 25 años después, la cantidad de exoplanetas sigue engrosando las listas. El objetivo actual es apuntar a mundos que sean similares a la Tierra. Tarea a la que será encomendado este novedoso sensor.

Según el recuento más reciente, hay 4.354 exoplanetas conocidos, incluidos 712 sistemas de múltiples planetas, para un total de 3.218 sistemas solares más allá del nuestro.

A 50 años luz de la Tierra, 51 Pegasi b es un gigante gaseoso como Júpiter, con una masa aproximadamente 150 veces mayor que la de la Tierra, y rodea su estrella anfitriona a una distancia de solo 7 millones de kilómetros.

Desde el otro lado del Universo

Al igual que desde la Tierra es posible espiar más allá de nuestro vecindario solar, algunos exoplanetas tienen una línea de visión directa para observar las cualidades biológicas de la Tierra desde su ubicación a millones de años luz. 

Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Carl Sagan de Cornell, pudo identificar 1.004 estrellas de secuencia principal (similares a nuestro sol) que podrían contener planetas como la Tierra en sus propias zonas habitables -todo dentro de un radio de 300 años luz- que serían capaces de detectar los rastros químicos de vida terrestre.

“Si los observadores estuvieran buscando, podrían ver signos de una biósfera en la atmósfera de nuestro Punto Azul Pálido. Incluso, nosotros también podemos ver algunas de las estrellas más brillantes en nuestro cielo nocturno sin binoculares o telescopios”, indicó Kaltenegger.

La clave de esta ciencia es la eclíptica, el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. La eclíptica es donde se ubicarían los exoplanetas con una vista de la Tierra, ya que serán los lugares capaces de verla cruzar su propio sol, proporcionando a los observadores una forma de descubrir la azulada biósfera de nuestro mundo.

“Sólo una fracción muy pequeña de exoplanetas se alineará al azar con nuestra línea de visión para que podamos verlos transitar. Pero todas las mil estrellas que identificamos en nuestro artículo en el vecindario solar pudieron ver a nuestra Tierra transitar por el sol, llamando su atención”, apuntó Joshua Pepper, profesor asociado de física en la Universidad de Lehigh y coautor.

DD