El diseño rectangular del telescopio podría marcar el comienzo de la búsqueda de la Tierra 2.0

DNVN - Los científicos están desarrollando un modelo de telescopio rectangular, que promete abrir una nueva era en el viaje para encontrar la "Tierra 2.0" (un término que se refiere a planetas fuera del Sistema Solar que tienen condiciones similares a las de la Tierra y son capaces de albergar vida).

La búsqueda de planetas similares a la Tierra ha sido durante mucho tiempo un gran desafío en astronomía, ya que el brillo abrumador de las estrellas las oscurece casi por completo. Los diseños tradicionales de telescopios no están a la altura. Sin embargo, se acaba de proponer una idea audaz: un telescopio infrarrojo rectangular, que promete superar esta barrera y ayudar a la humanidad a revelar docenas de posibles planetas en un radio de 30 años luz, allanando el camino para la búsqueda de indicios de vida extraterrestre.

La Tierra es el único planeta que conocemos que alberga vida. Toda la vida en este planeta azul depende del agua líquida para sostener las reacciones químicas esenciales. Los organismos unicelulares simples aparecieron aproximadamente al mismo tiempo que la Tierra, pero la evolución de la vida multicelular más compleja tardó unos 3000 millones de años. Los humanos, por su parte, solo han existido durante una pequeña fracción de la historia del planeta, menos de una diezmilésima parte de la edad de la Tierra.

Esta cronología sugiere que la vida podría no ser inusual en planetas con agua líquida. Sin embargo, los seres inteligentes capaces de explorar el universo podrían ser extremadamente escasos. Si la humanidad desea buscar vida más allá de la Tierra, el enfoque más probable es abordarla directamente mediante observaciones planetarias.

Diseño conceptual de un telescopio espacial rectangular, basado en el Telescopio Espacial Refractivo con Interferometría Digital (DICER), un hipotético observatorio espacial infrarrojo, y el Telescopio Espacial James Webb. Crédito: Leaf Swordy/Instituto Politécnico Rensselaer.

El espacio es vasto, y las leyes de la física impiden viajar o comunicarse a velocidades superiores a la de la luz. Por lo tanto, solo las estrellas más cercanas al Sol pueden estudiarse durante una vida humana, incluso con sondas robóticas. De estas, los objetivos más prometedores son las estrellas de tamaño y temperatura similares al Sol, ya que son longevas y lo suficientemente estables como para permitir el desarrollo de vida compleja.

Los astrónomos han identificado unas 60 estrellas similares al Sol a menos de 30 años luz de la Tierra. Los planetas que orbitan alrededor de ellas, de tamaño y temperatura similares a los de la Tierra y que podrían albergar tanto tierra como agua líquida, se consideran los mejores candidatos para albergar vida.

Separar la imagen de un exoplaneta similar a la Tierra del resplandor de su estrella anfitriona es un gran desafío. Incluso en condiciones ideales, una estrella es un millón de veces más brillante que un planeta. Si ambos se mezclan, detectar el planeta se vuelve imposible.

Según la teoría óptica, la resolución máxima de un telescopio depende del tamaño del espejo y de la longitud de onda de la luz. Los planetas con agua líquida emiten luz con mayor intensidad a una longitud de onda de aproximadamente 10 micras, aproximadamente el grosor de un cabello fino y 20 veces la longitud de onda de la luz visible. A esta longitud de onda, un telescopio necesita captar luz a una distancia de al menos 20 metros para tener la resolución suficiente para separar la Tierra del Sol, que se encuentra a 30 años luz de distancia.

Además, los telescopios deben ubicarse en el espacio, ya que la atmósfera terrestre difumina las imágenes. El telescopio espacial más grande de la actualidad, el Telescopio Espacial James Webb (JWST), cuenta con un espejo de 6,5 metros, pero su lanzamiento y operación han sido extremadamente difíciles.

Dado que desplegar un telescopio espacial de 20 metros está actualmente fuera del alcance tecnológico, los científicos han probado varias opciones. Una solución consiste en lanzar varios telescopios pequeños y mantener una separación precisa entre ellos para simular un espejo gigante. Sin embargo, mantener un posicionamiento preciso, incluso del tamaño de una molécula, es actualmente imposible.

Otro enfoque consiste en utilizar longitudes de onda de luz más cortas, lo que permite telescopios más pequeños. Sin embargo, en el rango visible, una estrella similar al Sol es 10 000 millones de veces más brillante que la Tierra, lo que impide bloquear suficiente luz estelar para revelar el planeta, aunque, en principio, la resolución es posible.

Otra idea es utilizar un "escudo estelar": una nave espacial de decenas de metros de diámetro, que vuela a decenas de miles de kilómetros del telescopio para bloquear la luz estelar, pero dejar pasar la luz planetaria. Sin embargo, esto requeriría el lanzamiento de dos naves espaciales y también requeriría enormes cantidades de combustible para trasladar el escudo a nuevas ubicaciones.

En el nuevo estudio, los científicos proponen un diseño más viable: un telescopio infrarrojo con un espejo rectangular de 1 x 20 metros, en lugar del espejo circular de 6,5 metros del JWST. Operando a una longitud de onda de 10 micras, el instrumento separaría la luz estelar de la luz planetaria a lo largo del eje longitudinal del espejo. Al rotar el espejo, los astrónomos podrían observar planetas en cualquier posición alrededor de la estrella anfitriona.

Se estima que el diseño podrá detectar la mitad de los planetas similares a la Tierra que orbitan estrellas similares al Sol en menos de tres años. Si bien se requieren mejoras técnicas y optimizaciones adicionales, el concepto no requiere tecnologías que superen las capacidades actuales, lo que supone un cambio con respecto a muchas otras ideas pioneras.

Si, en promedio, cada estrella similar al Sol tiene un planeta similar a la Tierra, con este diseño de telescopio deberíamos poder detectar unos 30 planetas prometedores en un radio de 30 años luz. Las investigaciones futuras se centrarán en el análisis de sus atmósferas en busca de indicios de oxígeno, un indicador de vida fotosintética.

Para los candidatos más prometedores, se podrían desplegar misiones de exploración para enviar imágenes de la superficie del planeta. El diseño rectangular del telescopio promete ofrecer la ruta más corta para encontrar nuestro "planeta hermano": la Tierra 2.0.

La Khe (según ScienceAlert)

Fuente: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/thiet-ke-kinh-vien-vong-hinh-chu-nhat-co-the-mo-ra-ky-nguyen-san-tim-trai-dat-2-0/20250902082651458