Telescopio James Webb podría encontrar vida extraterrestre en el resplandor de las enanas blancas
El Telescopio Webb podría detectar mundos alienígenas donde ningún otro telescopio ha podido, a la luz de las estrellas enanas cercanas
Los científicos han descubierto una nueva técnica para detectar mundos extraterrestres similares a la Tierra (y signos de posible vida extraterrestre), con la herramienta más nueva de la astronomía: el telescopio espacial James Webb.
En un nuevo artículo detallado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y disponible en línea en el servidor académico de preimpresión Arxiv, astrónomos de múltiples instituciones muestran cómo el telescopio Webb podría detectar las firmas de calor de exoplanetas alrededor de estrellas enanas blancas mediante el análisis de la luz de esas estrellas, sin detectar los planetas directamente.
Más aún, muestran que Webb podría detectar firmas de vida extraterrestre potencial, como grandes cantidades de oxígeno y metano que aparecen juntas, en la información espectral de la luz de un exoplaneta.
Si se aplica, la nueva técnica podría permitir a los astrónomos detectar exoplanetas habitables y posiblemente habitados en un rango de unos 32 años luz alrededor de la Tierra.
“El problema es que no sabemos de ningún exoplaneta terrestre que orbite enanas blancas”, explicó a The Independent en una entrevista Mary Anne Limbach, estudiante de doctorado en astronomía en la Universidad Texas A & M y autora principal del artículo. Los astrónomos primero deberán usar la nueva técnica “para detectar exoplanetas enanos blancos y luego, si encontramos alguno, podemos realizar observaciones de seguimiento más largas para buscar firmas biológicas”.
Los exoplanetas son planetas que están alrededor de otras estrellas que no son el Sol, y los astrónomos han encontrado más de 5.000 de estos mundos hasta la fecha. Pero las técnicas que han usado para encontrarlos no son particularmente buenas para encontrar exoplanetas alrededor de estrellas enanas blancas, el denso núcleo remanente de las estrellas quemadas más grandes.
Mientras tanto, el telescopio Webb tendría dificultades para encontrar la luz infrarroja, o la firma de calor, de exoplanetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas más grandes, porque “en la mayoría de los casos, la estrella anfitriona ahoga la señal del exoplaneta”, señaló Limbach.
Las enanas blancas, que tienen aproximadamente el tamaño de la Tierra, son diferentes. Los astrónomos deberían poder detectar la luz de un exoplaneta mezclada con la luz de la estrella, aunque el telescopio nunca observe directamente el planeta en sí.
“La luz emitida en longitudes de onda del infrarrojo medio por la enana blanca es solo unas 100 veces más que la luz emitida por un [cuerpo] análogo de la Tierra en el sistema. Este exceso de luz emitida de alrededor del 1% es detectable con el Telescopio Espacial James Webb”, continuó Limbach. “Los astrónomos no se habían dado cuenta previamente de que este era un posible método de detección”.
Hay 34 estrellas enanas blancas dentro del rango de unos 40 años luz de la Tierra, agregó, donde Webb podría hacer tales detecciones utilizando su instrumento de infrarrojo medio, o MIRI.
Los astrónomos deberían poder ir más allá. MIRI debería permitirles detectar los espectros de los exoplanetas alrededor de las enanas blancas, el patrón de absorción o reflexión de la luz que brilla a través de la atmósfera de un exoplaneta en función de las moléculas de esa atmósfera.
“Con MIRI, posiblemente podríamos detectar agua, ozono, metano y dióxido de carbono”, agregó Limbach. “El metano y el ozono son los más interesantes porque la detección de este par molecular es un posible indicador de la presencia de vida”.
El oxígeno molecular, es decir, dos moléculas de oxígeno unidas, se había considerado ampliamente como una biofirma importante en astrobiología durante décadas, dijo el coautor del estudio e investigador postdoctoral en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, Jacob Lustig-Yaeger, a The Independent.
“Sin embargo, más recientemente, los científicos han comenzado a descubrir numerosas circunstancias planetarias que pueden conducir a la producción y acumulación de O2 en atmósferas de exoplanetas similares a la Tierra a través de vías químicas que no requieren vida para poder explicarse”, agregó. “Estas vías abióticas, no relacionadas con la biología, de producción de oxígeno, pueden crear un falso positivo de vida si no tenemos cuidado”.
La detección de otras moléculas asociadas a la vida junto con el oxígeno puede proporcionar una evidencia mucho más sólida de que una firma biológica en otro mundo proviene de procesos biológicos y vida extraterrestre. El metano es uno de esos gases y es producido en grandes cantidades por bacterias en la Tierra.
“Otra característica que vale la pena mencionar sobre el par de firmas biológicas de oxígeno + metano es que es favorable desde el punto de vista de la observación, en comparación con muchas otras firmas biológicas posibles, particularmente usando el Telescopio James Web”, observó el doctor Lustig-Yaeger. “Esto hace que sea más práctico buscar en las atmósferas de los exoplanetas enanos blancos”.