¿Cómo la luz es clave para descubrir nuevos exoplanetas? Crean un dispositivo que podría revelar planetas ocultos
Desarrollan un revolucionario coronógrafo que podría cambiar para siempre la búsqueda de exoplanetas. El dispositivo bloquea la luz estelar y permite detectar mundos invisibles para los telescopios actuales, acercando a la ciencia un paso más a descubrir planetas habitables más allá del sistema solar.
La búsqueda de mundos lejanos y potencialmente habitables acaba de recibir un impulso significativo gracias a un avance tecnológico que promete revolucionar la observación astronómica.
Este nuevo instrumento podría ampliar los horizontes de la exploración espacial al permitir la detección directa de exoplanetas (planetas fuera de nuestro sistema solar) que actualmente resultan invisibles para los telescopios, debido a la enorme diferencia de brillo entre estos mundos y sus estrellas anfitrionas.
El desafío de detectar mundos lejanos
"Los planetas similares a la Tierra en la zona habitable de una estrella pueden ser hasta mil millones de veces más tenues que su sol", explicó Deshler, subrayando la dificultad extrema que implica localizarlos con los métodos actuales. La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las condiciones podrían permitir la existencia de agua líquida, uno de los requisitos fundamentales para la vida tal como la conocemos.
El coronógrafo, que fue detallado recientemente en la revista especializada Optica, está diseñado para absorber la luz estelar que normalmente enmascara la presencia de exoplanetas cercanos. El equipo logró demostrar que su dispositivo puede alcanzar límites de detección que hasta ahora eran considerados inalcanzables por la óptica tradicional, rozando las fronteras impuestas por la física cuántica.
Superando los límites de la observación espacial
Además, este innovador aparato fue capaz de estimar con precisión la posición de exoplanetas artificiales (modelos utilizados en pruebas) incluso cuando estos se encontraban a distancias mucho menores de su estrella de lo que permitiría el límite de resolución convencional de un telescopio, hasta 50 veces por debajo, para ser exactos.
Según Deshler, uno de los aspectos más prometedores del nuevo coronógrafo es su capacidad para aportar información sobre los llamados "exoplanetas de subdifracción". Estos son mundos tan cercanos a su estrella anfitriona que ni siquiera los telescopios más avanzados pueden distinguirlos por medios ópticos tradicionales. Esta tecnología, según el investigador, abre la puerta no solo a detectar planetas ocultos, sino también a identificar potenciales biofirmas: indicios químicos o atmosféricos que podrían sugerir la existencia de vida.
El desafío que enfrenta la astronomía moderna es tan fascinante como complejo. Aunque en las últimas décadas se han logrado avances significativos mediante métodos indirectos (como el tránsito o el efecto Doppler), la observación directa de exoplanetas sigue siendo la “figurita difícil” de la exploración espacial. El nuevo coronógrafo apunta precisamente a llenar ese vacío.
Con la llegada del Observatorio de Mundos Habitables (HWO) de la NASA, diseñado especialmente para la investigación de exoplanetas, la comunidad científica se enfrenta a la necesidad de instrumentos cada vez más precisos y eficientes. Diversos equipos de todo el mundo trabajan actualmente en prototipos de coronógrafos que equilibren el rendimiento práctico con las exigencias teóricas que impone la observación espacial.
Un hallazgo inspirado en la música y la luz
En este contexto, el equipo de la Universidad de Arizona aprovechó recientes avances en óptica cuántica y procesamiento de señales para diseñar su dispositivo. El principio detrás de su funcionamiento es comparable al de una orquesta: así como cada nota musical tiene una frecuencia específica, cada fuente de luz en el espacio emite patrones únicos, conocidos como modos espaciales. El coronógrafo separa estos modos, eliminando selectivamente la luz de la estrella y permitiendo que la tenue luz de un planeta cercano quede expuesta.
"Nuestro coronógrafo no solo detecta la presencia de un planeta, sino que también captura su imagen", señaló Deshler. "Esto es crucial, porque las imágenes nos brindan datos sobre su posición, su órbita e incluso sobre su entorno, como nubes de polvo que podrían influir en la observación."
Referencia de la noticia:
Nico Deshler, Itay Ozer, Amit Ashok, and Saikat Guha, "Experimental demonstration of a quantum-optimal coronagraph using spatial mode sorters", Optica 12, 518-529 (2025)