Los astrónomos pueden tener una nueva técnica para detectar ciudades alienígenas distantes

Un destello momentáneo de la luz de las estrellas podría revelar una construcción extraterrestre a la próxima generación de telescopios, sugiere un artículo reciente.

Todos lo hemos experimentado: el destello de la luz del sol rebotando en la pantalla del teléfono celular de un pasajero del automóvil, casi cegándonos mientras tratamos de mantener la vista en la carretera. Ese fenómeno, en el que un objeto brillante refleja la luz en una dirección, se llama reflexión especular. Es lo que hace que esos espejos de señal de la vieja escuela sean una herramienta moderadamente útil si estás perdido en la naturaleza, y es cómo podríamos detectar ciudades extraterrestres en planetas distantes en las próximas décadas.

IMAGINANDO UN FUTURO DESCUBRIMIENTO ALIENÍGENA

El año es 2037, y los astrónomos están estudiando detenidamente los datos del Observatorio de Exoplanetas Habitables (HabEx) cuando notan algo: un repentino destello brillante en la curva de luz de un planeta distante del tamaño de la Tierra a medida que gira del día a la noche. Inmediatamente, los astrónomos piden más tiempo en el telescopio y examinan sus datos en busca de detalles: ¿de qué área de la superficie del planeta proviene la luz? ¿Están polarizadas las ondas de luz (todas orientadas en la misma dirección)? ¿Volverá a ocurrir el flash ?

En la próxima rotación del planeta, el destello se repite. La luz está muy polarizada, lo que sugiere que la luz de las estrellas se refleja en algo muy suave, muy reflectante y del tamaño de una ciudad importante. De hecho, la luz está demasiado polarizada para provenir de un lago o de un campo de hielo; probablemente sea algo hecho de metal, vidrio o ambos: tal vez una granja solar extraterrestre o un enorme complejo industrial con techos de metal reflectante.

Eso suena como el comienzo de una novela de ciencia ficción, pero el astrónomo del Instituto Indio de Ciencias Bhavesh Jaiswal dice que podría ser una realidad en la próxima década gracias a una próxima generación de telescopios como HabEx y el telescopio espacial romano Nancy Grace . En un artículo reciente en la revista Astrobiology , Jaiswal calculó qué parte del área de la superficie de un planeta debería cubrirse con material reflectante para que los telescopios en la Tierra puedan detectar su reflejo especular (ver la analogía del teléfono celular arriba).

“También podrían constituir otros tipos de construcciones que se encuentran más allá de nuestro conocimiento y comprensión actuales”, escribe Jaiswal en su artículo reciente.

LO QUE VIENE DESPUÉS

Hoy, el telescopio espacial James Webb puede estudiar la atmósfera de un exoplaneta que pasa frente a su estrella midiendo cómo cambia la luz de la estrella a medida que se filtra a través de la atmósfera alienígena. Pero en 10 o 15 años, una nueva generación de telescopios podría ser capaz de lo que los astrónomos llaman imágenes directas: buscar la luz de las estrellas que se refleja en la superficie de los planetas. Al igual que con los estudios de exoplanetas de Webb, es probable que los primeros objetivos de imágenes directas de HabEx o el telescopio romano sean gigantes gaseosos, porque son más grandes y reflejan más luz, lo que los hace más fáciles de ver.

“Entonces, una vez que la tecnología se demuestra para planetas más grandes, se puede extender a una misión para planetas habitables, que son más parecidos a la Tierra”, dice Jaiswal. “Y una vez que tengamos eso, sería un buen momento para buscar firmas tan transitorias en estos planetas”.

En otras palabras, si los extraterrestres han construido algo grande y brillante en la superficie de su planeta, podría reflejar la luz del sol como un espejo (o la molesta pantalla del teléfono del pasajero en su automóvil), rebotando un rayo de luz brillante directamente hacia los telescopios aquí en la Tierra.

LA VERSIÓN CÓSMICA DE UN ESPEJO DE SEÑALES

Así es como funciona. Casi todo refleja algo de luz, pero por lo general es difusa, lo que significa que la luz reflejada se dispersa en todas las direcciones. (Si eres fanático de la jerga técnica, eso se llama reflexión lambertiana. Si no eres fanático de la jerga técnica, todavía se llama así, pero no necesitarás recordarlo).

Algunos astrónomos esperan que los futuros telescopios puedan detectar diferencias en el albedo (cuánta luz absorbe o refleja una superficie) que revelaría la presencia de océanos, selvas tropicales que se extienden por continentes o civilizaciones extraterrestres a gran escala obsesionadas con la construcción. Estudios anteriores han sugerido usar esos telescopios para buscar megaestructuras extraterrestres : proyectos de construcción que abarcan continentes enteros, o más. Sin embargo, pequeños detalles como las ciudades se perderían en la distancia.

Pero ver un reflejo especular (como la analogía del teléfono celular anterior) requiere que la luz, el objeto y el observador estén exactamente en el ángulo correcto en el momento correcto. La reflexión especular puede ser “casi un millón de veces más fuerte” que la luz más difusa reflejada desde el resto del planeta, según Jaiswal.

“Se vería que el reflejo de un metal como el aluminio es varias veces más brillante que el planeta”, escribe. “El flujo reflejado de una estructura especularmente reflectante puede ser comparable o incluso mayor que el flujo planetario a pesar de su área mucho más pequeña”.

En otras palabras, si los ángulos son correctos y a los extraterrestres hipotéticos realmente les gustan los edificios grandes y brillantes, los astrónomos en la década de 2030 podrían detectar objetivos del tamaño de ciudades. Y mientras que las megaestructuras serían evidencia de una civilización mucho más avanzada tecnológicamente que la nuestra, los reflejos especulares de ciudades más pequeñas o granjas solares podrían apuntar a extraterrestres cuya tecnología está a la par con la nuestra.

¿FALSOS POSITIVOS Y DESCONOCIDOS DESCONOCIDOS?

Sin embargo, eso no significa que cualquier reflejo especular brillante de la superficie de un mundo distante sea una ciudad alienígena.

“Un posible falso positivo es mi mayor preocupación con cualquier firma biológica/tecnológica, y es en lo que la comunidad se está enfocando cada vez más en este momento”, le dice a Inverse el astrónomo de la Universidad de Columbia, David Kipping . “En un nivel básico, ¿qué más podría usar la reflexión especular además de las estructuras artificiales (por ejemplo, océanos y superficies heladas)?”

Jaiswal dice que ha pensado en eso y cree que una propiedad de la luz llamada polarización podría ayudar. Las ondas de luz vibran en dos direcciones, pero no siempre en las mismas dos direcciones. La luz de una lámpara contiene algunas ondas que se mueven hacia arriba y hacia abajo, otras que se mueven de izquierda a derecha, y así sucesivamente. Pero si todas las ondas provenientes de una fuente de luz están alineadas de la misma manera, la luz está polarizada. Probablemente haya visto la polarización en el trabajo en las pantallas de las computadoras que solo se pueden leer desde un cierto ángulo.

Y en el caso de la luz reflejada de un mundo extraterrestre, Jaiswal dice que es probable que la polarización sugiera una superficie más suave y reflectante: metal pulido en lugar de la superficie agitada por el viento de un lago o incluso un glaciar, por ejemplo.

Normalmente, los astrónomos aprenden más sobre lo que están mirando estudiando el espectro de luz del objeto. Pero a Jaiswal le preocupa que los reflejos especulares de las ciudades alienígenas no contengan mucha información espectral. Sin embargo, el astrobiólogo del Instituto de Tecnología de Florida, Manasvi Lingam , quien comentó sobre el artículo, le dice a Inverse que debemos estar preparados para cualquier cosa, y no descartar nada.

“Dicho esto, debemos ser cautelosos, ya que no podemos descartar la posibilidad de materiales desconocidos en otros mundos que se asemejan a los espectros de los edificios”, dice Lingam. “En otras palabras, debemos ser conscientes de que los ‘desconocidos desconocidos’ pueden existir potencialmente en otros mundos”.

Eso es parte de la importancia de pensar ahora en lo que los futuros astrónomos podrían hacer.

“Necesitamos prepararnos ahora para los posibles objetivos científicos y los requisitos de ingeniería de estas futuras misiones”, dice Kipping.

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