Los planetas fuera de nuestro Sistema Solar son cosas bastante aburridas. Tan aburridos que solo podemos verlos directamente filtrando una dispersión de rayos reflejados en medio del resplandor de su estrella madre. Incluso entonces, lo mejor que podemos manejar es un pinchazo para identificar su posición.
Reunir suficiente luz para revelar detalles intrincados de estos mundos distantes requeriría una lente mucho más grande que cualquier cosa que podamos construir. Uno más ancho que la Tierra. Más ancho que Júpiter, de hecho.
Afortunadamente, ya existen lentes de escala cósmica. Gracias a la forma en que la masa forma hoyuelos en el tejido del espacio, los objetos pesados como nuestro propio Sol pueden servir como telescopios a escala cósmica.
No es solo teórico. Las llamadas lentes gravitacionales se demostraron por primera vez hace más de un siglo y desde entonces se han utilizado para ampliar los límites de hasta dónde podemos ver en el Universo.
Pero usar la masa turbulenta de nuestra propia estrella para revelar cambios delicados en la coloración y el patrón de la superficie de un exoplaneta, esa es otra historia.
En 2020, un físico del Instituto de Tecnología de California llamado Slava Turyshev propuso una técnica mediante la cual el escaneo de la luz que se dobla alrededor de un planeta podría resolverse en algún tipo de imagen.
Lograr esto requeriría una nave espacial que pudiera cubrir una vasta área del espacio, algo que superaría los límites de materiales, combustible y velocidad de la tecnología actual.
Comenzando con la idea de Turyshev, dos físicos de la Universidad de Stanford en los EE. UU. han propuesto ahora un nuevo método para hacer uso de la masa que distorsiona el espacio del Sol como una forma de enfocar la tenue luz de los exoplanetas en una imagen significativa.
Si bien su método se basa en cambio en enviar un observatorio espacial del tamaño de Hubble a las tierras congeladas de nuestro Sistema Solar, el algoritmo para tejer la luz canalizada en un anillo alrededor del Sol en una imagen clara requiere solo una instantánea de luz.
Para probar la idea, los investigadores utilizaron datos de satélites meteorológicos de una Tierra en rotación, simulándolos como un embudo de luz manchado conocido como anillo de Einstein. Su algoritmo descifró con éxito la imagen distorsionada, recreando un mundo claramente reconocible (aunque bastante pixelado) al que llamamos hogar.
Cómo se vería la Tierra vista usando el Sol. (Madurowicz et al., ApJ, 2022)
En teoría, el proceso podría dar como resultado imágenes de objetos lejanos 1000 veces más precisas que cualquier cosa que podamos esperar usando la tecnología moderna.
“Queremos tomar fotografías de los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas que sean tan buenas como las fotografías que podemos hacer de los planetas de nuestro propio Sistema Solar”. dice el físico Bruce Macintosh
“Con esta tecnología, esperamos tomar una fotografía de un planeta a 100 años luz de distancia que tenga el mismo impacto que la fotografía de la Tierra del Apolo 8”.
Desde el descubrimiento del primer exoplaneta a principios de la década de 1990, los astrónomos han descubierto signos de más de 5000 mundos que orbitan estrellas en la Vía Láctea (y tal vez más allá).
Sin embargo, esas señales son el equivalente a escuchar pasos en la oscuridad. Podemos deducir qué tan grande es el planeta y qué tan rápido podría estar moviéndose. Incluso podríamos tamizar algunos detalles sobre la composición de su atmósfera y su temperatura.
El resto queda a nuestra imaginación, inspirándonos en las características de los planetas que componen nuestro propio Sistema Solar.
Sin embargo, la resolución de características de nubes, océanos, depósitos minerales e incluso abismos y montañas en exoplanetas podría decirnos mucho más sobre los puntos en común de las características geológicas en todo el Universo, incluido el potencial de la biología alienígena.
“Al tomar una fotografía de otro planeta, podrías mirarlo y posiblemente ver muestras verdes que son bosques y manchas azules que son océanos; con eso, sería difícil argumentar que no tiene vida”. dice macintosh.
El mayor obstáculo para emplear esta técnica en particular es el viaje que tendría que hacer un observatorio de este tipo.
En este momento, la sonda Voyager 1 es el objeto creado por humanos más distante que jamás se haya aventurado en la fría oscuridad del Sistema Solar exterior. Lanzado en 1977, desde entonces ha recorrido la asombrosa cantidad de 23 000 millones de kilómetros (14 500 millones de millas). Eso es 156 veces la brecha entre la Tierra y el Sol.
El destino requerido para un telescopio de espionaje de exoplanetas que usa el Sol como lente es más de cuatro veces esa distancia récord, un viaje que llevaría al menos un siglo hacer usando todo nuestro conocimiento actual.
Las soluciones innovadoras para los viajes espaciales de larga distancia podrían llevarnos allí antes, por supuesto. Lo que significa que es posible que un telescopio cósmico de espionaje de exoplanetas aún pueda tener su día en el Sol.
Esta investigación fue publicada en El diario astrofísico.