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ASTRONOMÍA. Buscando planetas habitables alrededor de Alpha Centauri: misión TOLIMAN

 

Ilustración del artista de un planeta Super-Tierra. Fuente: NASA Ames / JPL-Caltech / Tim Pyle

¿Podría la vida sobrevivir alrededor de las estrellas más cercanas?

En colaboración con Breakthrough Initiative, Sabre Astronautics y el Jet Propulsion Laboratory de la NASA , el profesor Peter Tuthill dirige TOLIMAN, un proyecto para descubrir si las estrellas más cercanas tienen planetas que podrían albergar vida.

Una vista simulada de lo que el telescopio TOLIMAN podía ver del binario Alpha Centauri a través de su pupila difractiva. Fuente: Peter Tuthill / Universidad de Sydney

El 17 de noviembre de 2021 se anunció una misión para descubrir nuevos planetas potencialmente capaces de sustentar la vida alrededor del vecino más cercano de la Tierra, Alpha Centauri.

El proyecto del telescopio propuesto buscará planetas en la zona 'Ricitos de oro' alrededor del sistema estelar a solo cuatro años luz de distancia, donde las temperaturas podrían permitir la presencia de agua líquida en la superficie de los planetas rocosos.

El trabajo en el proyecto comenzó en abril de este año. Científicos de la Universidad de Sydney, en asociación con Breakthrough Initiatives en California, Sabre Astronautics en Australia y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, han nombrado al proyecto TOLIMAN, el nombre derivado del árabe de Alpha Centauri desde la antigüedad.

La misión TOLIMAN será un gran paso para descubrir si allí existen planetas capaces de albergar vida.

Vista simulada animada del sistema Alpha Centauri a través del telescopio TOLIMAN. Fuente: Universidad de Sydney

"Conocer a nuestros vecinos planetarios es muy importante", dijo el profesor Tuthill. "Estos planetas de al lado son aquellos en los que tenemos las mejores perspectivas de encontrar y analizar atmósferas, la química de la superficie y posiblemente incluso las huellas dactilares de una biosfera, las señales tentativas de la vida".

Nuestro vecino más inmediato, Alpha Centauri, es una estrella triple con dos estrellas muy parecidas a nuestro Sol. Cualquiera o ambos pueden albergar planetas templados, mientras que la tercera estrella, la enana roja Proxima Centauri, ya se cree que tiene un planeta en una 'órbita de Ricitos de Oro', descubierto en 2016 .

Esta infografía compara la órbita del planeta alrededor de Proxima Centauri (Proxima b) con la misma región del Sistema Solar. Proxima Centauri es más pequeño y más frío que el Sol y el planeta orbita mucho más cerca de su estrella que Mercurio. Como resultado, se encuentra bien dentro de la zona habitable, donde puede existir agua líquida en la superficie del planeta

El proyecto ha recibido el apoyo de Breakthrough Initiatives, un conjunto de programas científicos y tecnológicos dedicados a la búsqueda de vida extraterrestre. Las iniciativas fueron fundadas por el inversionista y filántropo israelí en ciencia y tecnología Yuri Milner.

Alpha Centauri es nuestro sistema estelar más cercano, mejor conocido en el hemisferio sur como la parte inferior de los dos indicadores de la Cruz del Sur. Imagen aquí en espectros ópticos y de rayos X. Fuente: NASA

Considerando las pocas docenas de estrellas más cercanas, los astrofísicos confían que un puñado de planetas rocosos como la Tierra orbiten a la distancia correcta para que sea posible el agua líquida de la superficie.

Sabre Astronautics recibió $ 788,000 de la subvención International Space Investment: Expand Capability del gobierno australiano, que apoyará la misión TOLIMAN.

La compañía, que opera en Australia y Estados Unidos, brindará apoyo a las operaciones de la misión de vuelos espaciales, incluidas las comunicaciones y el comando por satélite, la gestión del tráfico espacial y una variedad de otros servicios de vuelo para descargar datos del satélite.

Medición de precisión

Incluso para las estrellas brillantes más cercanas en el cielo nocturno, encontrar planetas es un gran desafío tecnológico.

La misión TOLIMAN lanzará un telescopio espacial de diseño personalizado que realiza mediciones extremadamente precisas de la posición de la estrella en el cielo. Si hay un planeta en órbita alrededor de la estrella, tirará de la estrella traicionando un pequeño, pero medible, bamboleo.

El telescopio espacial TOLIMAN propuesto con un patrón de espejo de telescopio candidato conocido como pupila difractiva. En lugar de concentrar la luz de las estrellas en un rayo de luz enfocado como se hace habitualmente para los sistemas ópticos, TOLIMAN tiene un patrón muy destacado, que extiende la luz de las estrellas en un patrón de flores complejo que, paradójicamente, facilita el registro de los detalles finos requeridos en la medición para detectar los pequeños bamboleos que haría un planeta con el movimiento de la estrella. Fuente: Universidad de Sydney


La mayoría de los miles de planetas conocidos fuera del sistema solar, llamados exoplanetas, se han descubierto utilizando telescopios espaciales como las misiones Kepler y TESS de la NASA. Encontrar exoplanetas cerca de casa requerirá instrumentos más afinados, que es donde entra en juego la misión TOLIMAN.

La señal que estamos buscando requiere un salto real en la medición de precisión. La misión se espera produzca resultados aproximadamente a mediados de la década.

Sello de la misión TOLIMAN. Fuente: TOLIMAN / Universidad de Sydney

TOLIMAN son las siglas de Telescope for Orbit Locus Interferometric Monitoring de nuestro vecindario astronómico, lo que indica el nuevo enfoque para la exploración y el descubrimiento de exoplanetas cercanos.

Un aspecto fundamental de la misión es el despliegue de un nuevo tipo de telescopio que utiliza una lente de pupila difractiva. Este espejo difunde la luz de las estrellas capturada de las estrellas cercanas en un patrón complejo en forma de flor que, paradójicamente, facilita la detección de las perturbaciones de los movimientos de las estrellas que son los signos reveladores de los planetas en órbita.

El proyecto ha recibido financiación inicial de Breakthrough Initiatives y del programa International Space Investment Expand Capability Grants del gobierno australiano.

Más información: Guillem Anglada-Escudé, et al., “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri,” Nature 536, 437–440 (25 August 2016) doi:10.1038/nature19106

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