¿Cuántas veces no te has planteado si, en el medio de la infinitud del Universo, existirá algún otro planeta habitable con características similares a las de la Tierra? Aunque parezca un escenario propio de las películas de ficción, una de las líneas de estudio en astrofísica se encarga de la búsqueda de exoplanetas –mundos que orbitan fuera de nuestro sistema solar- y del estudio de los mismos, en un afán por detectar características similares a las de la Tierra.
Sin embargo, ¿cómo pueden caracterizarlos y saber cómo es su superficie o su atmósfera si se encuentran a distancias tan abismales de nosotros? Pues bien, los métodos más tradicionales como la observación directa, el tránsito estelar o la velocidad radial han quedado muy lejos ya. En este contexto, la Radioastronomía se sitúa como la herramienta más eficiente en este tipo de situaciones. Mediante la detección de ondas de radio con los radiotelescopios (similares a los telescopios normales pero que captan ondas de radio en vez de luz) es posible conocer las características principales de esos planetas todavía desconocidos, tal y como se ha hecho previamente con los púlsares o con el fondo cósmico.
UN DESCUBRIMIENTO POTENCIAL
Desde los primeros descubrimientos que confirmaron la existencia de mundos mucho más allá de nuestro sistema solar, hasta las investigaciones más recientes que han desvelado la existencia de planetas con características muy similares a las de la Tierra – como fue el caso del descubrimiento de CO2 en la atmósfera de WASP-39b– el estudio de los diferentes exoplanetas ha sufrido una evolución muy notable.
Y es que, mientras la observación de luz visible permite detectar únicamente la presencia de estos planetas, la captación de ondas de radio puede dar acceso directo a algunas de sus propiedades más básicas, como su actividad magnética, las especies químicas que componen su atmósfera e, incluso, indicadores de ciertos procesos biológicos. De hecho, por ejemplo, la detección de magnetismo en el planeta podría aportar mucha más información de la que pueda parecer a simple vista, como por ejemplo, su geodinámica o su historias de interacciones planetarias.
Por su parte, para caracterizar la atmósfera de estos mundos es necesario centrarse en sus líneas espectrales. Y es que, siguiendo las leyes de la mecánica cuántica, los diferentes compuestos químicos que se hallan en el Universo y en los objetos que lo componente, emiten o absorben luz en diferentes líneas de emisión. A través del estudio de las ondas de radio es posible acceder a ese espectro de emisión, en el cual son diferenciables las emisiones o absorciones de ciertas especies químicas, como el oxígeno, el carbono o el hidrógeno. A partir de ahí, identificación del número de elementos o la cantidad presentes en una atmosfera es una cuestión de análisis de datos.
¿QUÉ ES LA RADIOASTRONOMÍA?
De esta forma, la radioastronomía se presenta como un método de observación y análisis de las ondas de radio. Y es que, a diferencia de la luz visible, las ondas de radio son capaces de atravesar el polvo cósmico, los objetos estelares, los planetas y cualquier otra obstrucción. En general, ese tipo de ondas de producen en procesos astrofísicos, como la radiación térmica, el movimiento de partículas magnéticas o la emisión de energía en nubes moleculares.
Estas ondas se emiten en longitudes que abarcan desde los milímetros hasta varios metros. Por esa razón, la Radioastronomía debe contar con instrumentos muy versátiles que puedan reconocerlas y detectarlas desde el planeta: son los radiotelescopios. Se trata de antenas parabólicas gigantes que es posible usar de día y de noche y que son capaces de estudiar la porción de radiofrecuencia del espectro electromagnético. Sabiendo a que zona de ese espectro pertenece la señal detectada, los científicos son capaces de determinar o analizar a qué tipo de proceso pertenece el dato tomado.
Ahora bien, el avance tecnológico ha permitido crear una serie de observatorios especializados, como es el Atacama Large Millimiter/submillimiter Array (ALMA) en Chile o el Very Large Array (VLA) en Estados Unidos, los cuales han supuesto un punto y aparte en el estudio de las ondas de radio. Su sensibilidad y sus innovadoras técnicas de análisis permiten detectar señales débiles de forma mucha más eficiente que el resto de instrumentos que existían hasta ese momento. De esta forma, la combinación de instrumentación innovadora y del desarrollo tecnológico continuo permite ampliar la capacidad de exploración de los confines del Cosmos.
