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La nueva búsqueda de esferas de Dyson (Parte 2/2)

publicado a la‎(s)‎ 26 jun 2021 4:00 por Javier

Sonda Gaia

Gaia con la Vía Láctea de fondo. Crédito: ESA/ATG medialab; Fondo: ESO/S. Brunier.

Búsqueda reciente

El primer estudio de Zackrisson utilizando los resultados de Gaia fue publicado en 2018. Él y su equipo buscaron estrellas que parecían atenuarse en luz visible por su distancia, sugiriendo que podrían estar cubiertas. La distancia era dada por Gaia, con una estimación independiente de la disminución de brillo obtenida por telescopios terrestres. El problema es que los datos espectroscópicos toman mucho tiempo para ser recolectados. Gaia no proporciona mucha de esa información, y eso limita la cantidad de estrellas que puedes analizar en busca de señales de esferas de Dyson con este enfoque.

Ahora, Zackrisson junto a Wright y otros, están experimentando con un nuevo método que les permite analizar muchas más estrellas. Los investigadores están combinando los conjuntos de datos de Gaia con observaciones del telescopio espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), lanzado en 2009 como una especie de sucesor de IRAS. Se centran en estrellas de la secuencia principal libres de polvo, fácilmente identificables gracias a Gaia, y buscando exclusivamente brillo infrarrojo más allá de lo que se esperaría normalmente, en lugar de examinar los detalles de espectroscopía de cada estrella. “Aunque están en la secuencia principal, no se espera que tengan un exceso muy alto de infrarrojo”, dice Zackrisson.

Su primer objetivo es estimar la posible prevalencia de las esferas de Dyson en la galaxia. Para hacerlo, los investigadores toman cada estrella de la secuencia principal de los datos de Gaia/WISE y analizan cómo cambiarían sus emisiones en infrarrojo si estuvieran rodeadas por una esfera de Dyson que cubriera un porcentaje dado de su superficie. Una esfera con un enjambre más completo de instalaciones solares acumularía más calor y por lo tanto generaría más luz infrarroja. Zackrisson y su equipo luego comparan estas huellas de emisiones con las emisiones reales de las estrellas en la Vía Láctea para ver cuántas coinciden. De esta manera, pueden calcular la prevalencia de posibles esferas de Dyson con varias fracciones de cobertura.

Los resultados iniciales, presentados en 2020 por Matías Suazo, colaborador de Zackrisson, mostraron que las esferas de Dyson que cubrieran el 90% de su estrella podrían presentarse cómo máximo en alrededor de 1 en 10.000 estrellas en la Vía Láctea. Los resultados sirvieron como prueba del principio para este tipo de análisis. Bueno, algo así. Un análisis con mayor atención reveló una especie de traspié, ya que los candidatos que ellos identificaron no estaban en la secuencia principal después de todo, y mucho menos eran esferas de Dyson: Gaia había sido engañada por los sistemas de estrellas binarias y otros objetos estelares como nebulosas planetarias, los que pueden estar más cerca o más lejos de lo que parecen. Pero Suazo no duda de que, cuando el equipo analice mejor los datos, tales errores serán corregidos.

De todos modos, la próxima etapa es reducir muchas posibilidades para que el equipo termine con las más prometedoras. Una manera de hacerlo es escrutando la información espectroscópica para cada estrella de interés, lo que proporciona una gran cantidad información sobre la presencia y naturaleza del polvo. Si una estrella está rodeada por una forma de polvo común conocido como hidrocarburo aromático policíclico (HAP), por ejemplo, la luz ultravioleta es absorbida y reemitida en longitudes de onda infrarroja específicas, dice Carey Lisse, astrónomo planetario del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Maryland. Si se observa luz adicional en esas longitudes de onda, se sabrá que hay polvo HAP.

Fundamentalmente, una distribución uniforme de la luz en muchas longitudes de onda indica la ausencia de polvo, y la posibilidad de que la estrella en cuestión esté rodeada por una esfera de Dyson. “Una esfera o enjambre Dyson ópticamente denso debería ser espectralmente uniforme”, dice Lisse.

Será extremadamente difícil descartar cada explicación natural para lo que parece ser una enorme planta solar alrededor de una estrella. “Este es un problema para muchos tipos de [búsquedas] SETI”, dice Zackrisson. Pero él espera que su búsqueda altamente focalizada genere al menos 100 a 1.000 candidatos potenciales, todos los cuales tendrán que ser examinados más a fondo para ver si pueden ser explicados por fenómenos naturales. “Tendremos nuestra lista de objetos extraños al final del día, y creo que será sustancial”, dice Zackrisson.

La idea es que las observaciones espectroscópicas de seguimiento serán capaces de obtener las respuestas de muchas preguntas, incluyendo la forma, temperatura y composición material de un candidato, incluso la presencia o ausencia de polvo. La precisión con que se pueda abordar estas preguntas, será mejorada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST), en caso de que los investigadores que buscan esferas de Dyson obtengan tiempo de observación. “Si encontramos un candidato interesante, necesitaremos argumentar que es lo suficientemente interesante para JWST a pesar de su naturaleza”, dice Wright.

Pero incluso la mejor espectroscopía tendrá problemas para tomar una decisión indiscutible. En ninguna parte de las longitudes de onda es posible afirmar inequívocamente “los extraterrestres estuvieron aquí”. La única manera de estar seguros de si hay una megaestructura artificial alrededor de una estrella sería detectar una señal de radio extraterrestre proveniente de ella. El equipo de Zackrisson planea dar su lista de candidatos a sus colegas de SETI para observaciones de seguimiento. “La idea es publicar una lista de objetos interesantes para toda la comunidad SETI”, dice Zackrisson.

Antenas ALMA

Antenas de ALMA en la meseta de Chajnantor. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Por otra parte, existe la posibilidad de que podamos ver realmente una estructura extraterrestre, en lugar de depender de las interferencias infrarrojas. Los interferómetros, que combinan la luz de múltiples telescopios para mejorar la resolución, ya han demostrado la capacidad de tomar sorprendentes imágenes de sistemas estelares lejanos. El interferómetro de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), en el norte de Chile, ha revelado megaestructuras naturales alrededor de estrellas cercanas con gran claridad, tales como discos de escombros que quedan tras la formación de los planetas.

Utilizando instrumentos anteriores “todos los discos se verían como manchas”, dice Mark Wyatt de la Universidad de Cambridge. Ahora, con ALMA, los discos han sido observados claramente como vastos cinturones de escombros rocosos, como los anillos de Júpiter, pero miles de veces más grandes. Una esfera de Dyson, ¿se vería verdaderamente distintiva? “Es más difícil de decir. No sabemos cómo se ven”, dice Wyatt.

Wright, Zackrisson y Lisse recientemente afirmaron que la búsqueda de esferas de Dyson ha madurado hasta el punto de que el mayor obstáculo ahora es el financiamiento. Hay muy poco dinero dedicado a estas búsquedas. Pero hay indicios de que esto está comenzando a cambiar. El año pasado, la NASA otorgó su primer financiamiento para la búsqueda de “tecno firmas”, incluyendo paneles solares en la superficie de exoplanetas.

Cuando se trata de encontrar esferas de Dyson, nadie se hace ilusiones sobre la magnitud del desafío. “Seguirá siendo difícil durante mucho tiempo”, dice Zackrisson. Y, sin embargo, a medida que aprenden más acerca de los fenómenos naturales que podrían envolver a las estrellas, los astrónomos están construyendo un marco de trabajo formal mediante el cual podrían distinguir objetivamente entre una cobertura de polvo y una megaestructura extraterrestre, si alguna vez se presentara la oportunidad.

Parte 1

Fuente: New Scientist

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