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Por primera vez, los investigadores de la NASA han demostrado con éxito en laboratorio que un telescopio espacial dotado de una máscara especial y espejos podría capturar una imagen de un planeta similar a la Tierra orbitando una estrella cercana.

Tres planetas simulados – uno tiene el brillo de Júpiter, otro la mitad del brillo de Júpiter y otro es tan tenue como la Tierra – claramente resaltado en esta imagen creada a partir de una secuencia de 480 imágenes capturadas por el Banco de Pruebas de la Cámara de Alto Contraste del JPL. Una técnica de eliminación de movimiento, tomada prestada de la astronomía espacial, sirvió para distinguir los planetas de la luz de fondo. El asterisco marca la localización de la estrella simulada del sistema. Crédito de la Imagen: NASA/JPL-Caltech

Este logro marca un espectacular paso adelante para misiones como la Búsqueda de Planetas Terrestres, diseñada para buscar un gemelo de la Tierra que pueda esconder vida.

Intentar fotografiar un exoplaneta – un planeta orbitando una estrella que no sea el Sol - es una tarea desalentadora, debido a que su tenue brillo es fácilmente eclipsado por el intenso resplandor de su mucho más brillante estrella madre. El reto ha sido comparado a observar una luciérnaga cerca de un cañón de luz.

Ahora, dos investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, han demostrado que un simple coronógrafo – un instrumento usado para “enmascarar” el brillo de la estrella – junto con un espejo ajustable, podría permitir al telescopio capturar una imagen de un planeta distante 10 mil millones de veces más tenue que su estrella central.

"Nuestro experimento demuestra que la supresión del brillo de una estrella extremadamente cercana, deja un campo oscuro suficiente como para ver un gemelo de la Tierra. Esto es al menos mil veces mejor de cualquier otra cosa demostrada previamente", dijo John Trauger, autor principal del artículo que apareció en el número del 12 de abril de Nature. Este artículo describe el sistema, llamado Banco de Pruebas de la Cámara de Alto Contraste, y cómo la técnica podría ser usada con un telescopio espacial para ver exoplanetas. El experimento en el laboratorio usó un láser para simular una estrella, con copias más débiles de la estrella haciendo de “planetas”.

A día de hoy, los científicos han usado distintas técnicas para detectar más de 200 exoplanetas. La mayoría de estos exoplanetas son de 5 a 4000 veces más masivos que la Tierra, y son o demasiado calientes o bolas de gas gigantescas como para considerarlos probables de albergar vida. Hasta ahora, nadie ha conseguido capturar una imagen de un sistema exoplanetario que recuerde a nuestro Sistema Solar. Los científicos están impacientes por echar un vistazo más cercano a los sistemas adyacentes, para buscar y luego caracterizar algún planeta similar a la Tierra – aquellos con el tamaño adecuado, órbita y otros rasgos considerados acogedores para la vida.

En la demostración del laboratorio, el Banco de Pruebas de la Cámara de Alto Contraste superó dos difíciles obstáculos que los telescopios se han encontrado al intentar fotografiar exoplanetas – la difracción y dispersión de la luz.

Cuando la luz de la estrella golpea el borde del espejo primario del telescopio, se perturba ligeramente, produciendo un patrón de anillos o picos alrededor de la fuente principal de luz en la imagen enfocada. Esta luz difractada puede oscurecer por completo cualquier planeta en el campo de visión.

Para resolver este problema, Trauger y sus colegas del JPL diseñaron un par de máscaras para su sistema. La primera, que recuerda un código de barras borroso, bloquea directamente la mayor parte de la luz de la estrella, mientras que la segunda elimina los anillos y picos de la difracción. La combinación crea la suficiente oscuridad para permitir que la luz de algún planeta brille a través de ella.

"Matemáticamente, y de alguna forma mágicamente, este coronógrafo bloquea tanto la estrella central como sus anillos", dijo Wesley Traub del JPL, coautor del nuevo artículo y científico del proyecto de Búsqueda de Planetas Terrestres.

La luz dispersada presenta el otro obstáculo. Las pequeñas ondulaciones en el espejo del telescopio produce "motas" – tenues copias de la estrella, desplazada a un lado, la cual también puede ocultar planetas. En el Banco de Pruebas de la Cámara de Alto Contraste, un espejo deformable del tamaño de una moneda limita la dispersión de la luz. Con una superficie que puede ser alterada muy ligeramente incluso por accionadores controlados por ordenador, este espejo compensa el efecto de las pequeñas imperfecciones del telescopio y el instrumento.

"Este resultado es importante debido a que apunta hacia el camino de la construcción de un telescopio espacial con la capacidad de detectar y caracterizar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas cercanas", dijo Traub.

Para los siguientes pasos, Trauger y Traub planean mejorar la supresión de motas en un factor de 10, y extender el método para acomodarlo a muchas longitudes de onda simultáneamente.

Traducido para Astroseti.org por
Manuel Hermán

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Web Site: nasa.gov
Artículo: “NASA Shows Future Space Telescopes Could Detect Earth Twin”
Fecha Original: 11 de abril de 2007
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