La tecnología que puede encontrar restos de naves interestelares en el sistema solar

Buscar unas llaves perdidas es más fácil debajo de la luz de una farola. Nuestra farola más cercana es el Sol y nuestra mayor pregunta científica es "¿Estamos solos?" Una forma de abordar esta pregunta es buscar bolsas de basura vacías, pertenecientes a civilizaciones extraterrestres que entraron en nuestro patio trasero en el sistema solar desde el espacio interestelar. Y podemos encontrarlos más fácilmente si están cerca del Sol. Este es el enfoque de un nuevo estudio que terminé de escribir durante la noche y lo envié para su publicación antes de mi rutinaria carrera matutina al amanecer.

En una entrevista reciente para el pódcast 632 nm, Mike Dubrovsky, del MIT, me desafió con una pregunta. Cuando mencioné que se deberían destinar miles de millones de dólares a la búsqueda de basura espacial tecnológica extraterrestre cerca del Sol, Mike dijo: “Supongamos que encuentro un inversor que le da ese dinero. ¿Qué haría con él? Respondí que hay numerosos objetos interestelares dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol y que puedo diseñar un telescopio espacial dedicado a buscarlos. Un día después, escribí un nuevo artículo científico —que pueden leer aquí— sobre mi visión.

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Mi nuevo estudio demuestra que un telescopio espacial específico con una apertura del tamaño de un metro puede detectar numerosos objetos interestelares, de 10 metros de diámetro, que pasan dentro de un radio de 20 grados del Sol. Separar la radiación térmica emitida del reflejo de la luz solar nos permitiría medir la temperatura superficial, el área y la reflectancia de estos objetos. Las observaciones espectroscópicas de cualquier material evaporado a la temperatura esperada de 600 grados Kelvin proporcionarían pistas importantes sobre la naturaleza y los lugares de nacimiento de los objetos interestelares. Lo más importante es que este futuro telescopio nos permitiría separar la basura espacial tecnológica de los asteroides o cometas naturales.

El descubrimiento de objetos interestelares como ‘Oumuamua, Borisov e IM1 abrió un nuevo camino para el estudio de sistemas planetarios alrededor de otras estrellas. Dentro de nuestro propio sistema solar, un nuevo artículo de Nature, dirigido por Artem Burdanov, del MIT, (quien me contactó para interesarse en el Proyecto Galileo), informó resultados recientes de observaciones realizadas por el telescopio Webb del cinturón de asteroides principal.

El primer objeto interestelar del que se tuvo noticia, ‘Oumuamua, tenía un diámetro efectivo del orden de 100 metros. Utilizando la distribución de la ley de potencia de Webb para el número de asteroides del sistema solar con un diámetro inferior a 100 metros, estimé el número por unidad de volumen de objetos interestelares de 10 metros basándose en el descubrimiento de ‘Oumuamua.

A partir de este año, el Legacy Survey of Space and Time (estudio heredado del espacio y el tiempo) del Observatorio Vera C. Rubin podrá detectar objetos interestelares con un diámetro de 100 metros a una distancia del doble de la separación Tierra-Sol. El flujo observado de luz solar reflejada por objetos de un diámetro determinado aumenta en proporción al diámetro al cuadrado e inversamente al cuadrado del producto de la distancia al Sol y la distancia a la Tierra. Por lo tanto, la detectabilidad de objetos de 10 metros dentro de un tercio de la separación Tierra-Sol (similar al radio orbital de Mercurio) es mejor que la de objetos de 100 metros con el doble de separación Tierra-Sol.

Teniendo en cuenta el enfoque gravitacional del Sol, calculé que la tasa de llegada y salida de objetos interestelares de 10 metros dentro de la órbita de Mercurio es aproximadamente de una vez cada 5,5 horas. Hay muchos de ellos por ahí.

La aceleración gravitacional aumenta la velocidad característica de estos objetos interestelares cercanos a un valor de unos 80 kilómetros por segundo. Estos objetos recorren en un segundo la distancia que recorre un automóvil en la carretera en una hora. Cruzarán la órbita de Mercurio en un par de semanas.

El flujo observado de luz solar reflejada desde 'Oumuamua implica que un objeto de 10 metros en el radio orbital de Mercurio sería detectable con una relación señal-ruido de 10 en una exposición de tres horas con un telescopio espacial con una apertura del tamaño de un metro. La existencia de una cola cometaria de polvo o gas que dispersa la luz solar alrededor del objeto, como se observa en el cometa interestelar Borisov, mejoraría las perspectivas de detectabilidad de núcleos aún más pequeños de cometas interestelares.

Desafortunadamente, el Telescopio Espacial Hubble tiene una región de evitación del Sol de 50 grados. Sin embargo, un futuro telescopio espacial con una apertura de un metro podrá diseñarse para resistir el exceso de calor solar, en el espíritu de los ejemplos más extremos de telescopios espaciales. La sonda solar Parker o el terrestre Telescopio solar Inouye. Un novedoso telescopio espacial podría optimizar una estrategia de búsqueda que maximice la tasa de descubrimiento de nuevos objetos interestelares que están incluso más cerca del Sol que Mercurio. Observaciones cercanas al crepúsculo realizadas por el Observatorio Rubin También podría detectar objetos interestelares cercanos. El círculo de observación de 20 grados alrededor del Sol se extiende hasta 75 veces el radio del Sol y se encuentra bastante fuera de la corona solar. En principio, también podrían identificarse otros cúmulos solares más raros pero más brillantes, como ya comenté en un artículo anterior publicado con mi antiguo investigador de postdoctorado, John Forbes.

Los objetos interestelares se pueden distinguir de los asteroides y cometas del sistema solar por su velocidad orbital. Su velocidad excede la velocidad de escape de la gravedad del Sol, y su valor medido puede usarse para inferir su velocidad interestelar en relación con el Sol fuera del sistema solar.

En el radio orbital de Mercurio, la temperatura media de los objetos interestelares frente al Sol es de unos 600 grados Kelvin. Esto da como resultado una emisión térmica a una longitud de onda máxima de aproximadamente 4.800 nanómetros (nm). Esta longitud de onda es 7,6 veces mayor que la etiqueta del pódcast de 632 nm, eso inspiró mi artículo.

Separar los dos componentes de la luz solar reflejada y la radiación térmica emitida permitiría determinar el diámetro de los objetos interestelares, en función de la temperatura de su superficie y la luminosidad total emitida por el hemisferio más caliente que mira al Sol. Conocer su superficie y el flujo de luz solar reflejada determinaría su reflectancia (albedo) de la luz solar.

A una temperatura superficial de 600 grados Kelvin, algunos objetos interestelares se evaporarán y desintegrarán. La espectroscopia de su cola cometaria y su aceleración no gravitacional revelarían su composición química y proporcionarían pistas importantes sobre su naturaleza y posibles lugares de nacimiento. Estos diagnósticos aclararían si la aceleración anómala no gravitacional de objetos interestelares como `Oumuamua se parece a la de los cometas del sistema solar o a la de las bolsas de basura vacías transportadas por la presión de la radiación solar.

Si Elon Musk aceptará mi nueva apuesta con él, accesible aquí, tendríamos fondos suficientes para construir un telescopio espacial de última generación capaz de captar numerosos objetos interestelares. En la próxima década, este novedoso telescopio podría encontrar bolsas de basura vacías u otros fragmentos de objetos tecnológicos extraterrestres entre las rocas heladas de los sistemas exoplanetarios.