Este telescopio podría “ver” dentro de mundos alienígenas por primera vez

Los astrónomos han descubierto varios miles de exoplanetas, pero más allá de su tamaño, masa y, para unos pocos, una pista de lo que hay en sus atmósferas superiores, permanecen envueltos en el misterio.

Pero la semana pasada en Francia, se presentó un radiotelescopio que podría revelar lo que está sucediendo dentro de un exoplaneta.

El telescopio, sintonizado para buscar señales de radio parecidas a un rayo generadas por un campo magnético, podría mostrar si un planeta tiene una dinamo magnética, un núcleo metálico líquido y agitado como el de la Tierra.

“Es una investigación de la estructura interna a la que no hay otra manera de llegar en este momento”, dice la astrofísica Evgenya Shkolnik de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, que no está involucrada en el proyecto.

Lo que encuentra el telescopio podría ayudar a los investigadores a comprender la formación de planetas y si los seis planetas con campos magnéticos en nuestro sistema solar son típicos.

Las señales también serían pistas sobre la habitabilidad de un planeta.

Los campos magnéticos protegen la superficie de un planeta de los rayos cósmicos y el viento de partículas cargadas de su estrella, lo que puede dañar la vida.

Al desviar el viento estelar, un campo magnético también podría evitar que las partículas eliminen la atmósfera que nutre la vida de un planeta.

“Esto abre una puerta adicional para estudiar exoplanetas a distancia”, dice Jean-Mathias Griessmeier de la Universidad de Orleans en Francia.

Inaugurado oficialmente la semana pasada, el telescopio será una estación dentro del Low Frequency Array (LOFAR), una matriz de radio europea centrada en los Países Bajos.

Ubicada en la Estación de Radioastronomía de Nançay en Francia, la Nueva Extensión en Nançay Upgrading LOFAR (NenuFAR), como se llama el instrumento, ayudará en la búsqueda de LOFAR para encontrar señales de las primeras estrellas del universo primitivo.

Pero también dedicará una gran parte de su tiempo a explorar un rango de frecuencias de radio en busca de señales de campos magnéticos exoplanetarios.

“Es solo cuestión de tiempo [antes de una detección], probablemente meses”, predice Shkolnik.

A mediados de la década de 1950, los astrónomos detectaron por primera vez ráfagas de radio de Júpiter.

Los iones que escapan de su luna volcánica son arrastrados por el campo magnético del planeta y giran alrededor de las líneas de campo.

Los iones giratorios emiten fotones de radio, que provocan que otros iones, que giran en concierto, generen más fotones, lo que da como resultado un haz coherente, como un láser natural.

Más tarde, los detectores en el espacio captaron señales de radio más débiles y de baja frecuencia de otros planetas, impulsadas por partículas de viento solar atrapadas en sus campos magnéticos.

Incluso la fuerte señal de Júpiter es demasiado débil para ser vista a distancias de años luz.

Pero muchos de los exoplanetas detectados hasta ahora son “Júpiter calientes”, gigantes gaseosos que orbitan sus estrellas más de cerca que Mercurio al sol.

Tal planeta sería golpeado por un viento estelar más fuerte, ofreciendo más electrones para ser impulsados ​​por la magnetosfera del planeta en una señal que podría ser un millón de veces más fuerte que la de Júpiter.

En teoría, un rayo tan poderoso podría ser detectado desde la Tierra.

Las matrices como LOFAR han encontrado señales sugerentes antes, pero nada seguro.

NenuFAR, más sensible a bajas frecuencias y dedicado a la caza, puede tener mejor suerte.

Eventualmente contendrá casi 2000 antenas que se asemejan a árboles de Navidad desnudos con estructura de alambre.

La mayoría se asentará en un núcleo de 400 metros de ancho, con unos pocos más extendidos.

Los receptores captan frecuencias desde menos de 85 megahercios (MHz), la parte inferior de la banda de radio FM, hasta 10 MHz, debajo de los cuales la ionosfera bloquea cualquier señal del espacio.

NenuFAR ha estado recopilando datos desde julio con el 60% de sus antenas funcionando.

En la inauguración, el investigador principal de la matriz, Philippe Zarka, del Observatorio de París en Meudon, dijo que espera tener el 80% del hardware en funcionamiento a finales de año, mientras que el equipo busca más fondos.

Hasta ahora, se ha asegurado el 80% de los 15 millones de euros necesarios para construir y operar la matriz, de donantes gubernamentales, universidades y autoridades locales.

El equipo de NenuFAR pronto dedicará recorridos de observación de un día a cada una de una docena de Júpiter calientes cercanos, esperando que un rayo de energía de radio pase por la Tierra.

Otros observatorios se están uniendo a la caza. El Owens Valley Long Wavelength Array en California tendrá 352 antenas cuando se complete el próximo año.

No es tan sensible como NenuFAR, por lo que en lugar de centrarse en exoplanetas conocidos, observará todo el cielo continuamente.

Con suerte, captará el raro y extra brillante destello de radio de un planeta golpeado por una eyección de masa coronal, una burbuja de viento estelar que se mueve rápidamente, dice el investigador principal Gregg Hallinan del Instituto de Tecnología de California en Pasadena.

Debido a que NenuFAR y otros telescopios terrestres tienen un límite inferior de 10 MHz, se limitarán a detectar Júpiter calientes, lugares poco probables para la vida.

Los exoplanetas similares a la Tierra probablemente tienen campos magnéticos más débiles que producen emisiones de radio por debajo de 10 MHz.

Para escapar de la ionosfera que bloquea las frecuencias más bajas, los radioastrónomos deberán buscar desde el espacio o desde el otro lado de la luna.

El último plan para un radiotelescopio lunar, conocido como Farside Array, ahora está siendo considerado por el estudio de astrofísica decadal estadounidense, un ejercicio de establecimiento de prioridades.

Los astrónomos pueden tener que alejarse de la Tierra para encontrar un lugar como el hogar.

Fuente: Science Mag