¿Por qué no llama ET? (parte 1)

21/07/2017 3 comentarios
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En los últimos 60 años (y contando) grandes radiotelescopios en todo el mundo han recibido extrañas señales que en su momento, y por improbable que pareciera, podían ser interpretadas como la muy esperada llamada de una civilización extraterrestre vecina. En casi todos los casos, una indagación más profunda ha terminado por demostrar un origen a veces mundano, a veces "natural" para esas señales. Desde hornos de microondas descompuestos, satélites y receptores caprichosos hasta estrellas de neutrones o cometas rodeados de hidrógeno, muchas son las cosas que han explicado estas señales misteriosas. He aquí la primera de dos partes de un recorrido a través de las llamadas fallidas de ET.

El enorme receptor del radiotelescopio Arecibo posando en el fondo de una fotografía de Judie Foster en el papel de la Dra. Ellie Arroway en la película <em>Contacto</em>

En mayo de 2017 un grupo de investigadores de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo y la Universidad de Antioquia en Medellín (Colombia), iniciamos una campaña de observación con el que hasta hace unos meses fue el telescopio más grande del mundo, el radiotelescopio de Arecibo. El propósito de la campaña era detectar las señales de radio producidas por enana rojas (estrellas tan frías como el filamento de un bombillo, con una masa menor que la mitad de la masa del Sol y casi del tamaño de un planeta gigante).

Uno de los "blancos" más importantes de esta campaña era la enana GJ436, una estrella situada a 33 años del sistema solar y alrededor de la cual R. Paul Butler y Geoffrey Marcy (codescubridores del primer exoplaneta alrededor de una estrella normal) descubrieron en 2004 al menos un planeta gigante.

Nuestras primeras observaciones de la estrella no revelaron nada inusual; excepto las cada vez más comunes interferencias radiales de origen artificial (satélites y aviones) que hacen cada vez más difícil la labor del radioastrónomo en ciertos lugares del mundo.

Desanimados por el resultado inicial decidimos continuar observando otras enanas rojas vecinas visibles con Arecibo (y con nombres también muy "románticos"): Ross 128, Wolf 359, HD 95735, BD +202465, V* RY Sex, y K2-18. De nuevo, nada inusual pudimos detectar al ver los primeros espectros de estas estrellas. En ellas esperábamos detectar señales de actividad magnética, en particular las denominadas erupciones estelares (flares en inglés) producidas por la concentración de campos magnéticos muy fuertes en sus atmósferas.

Dos semanas después, cuando Abel Méndez, líder del proyecto y "guardián de los datos" puso en un mismo gráfico las observaciones en todas las frecuencias a nuestro alcance de una de las estrellas, la estrella vecina Ross 128 (una enana roja a solo 11 años luz de distancia, sin planetas conocidos y poco estudiada en estas frecuencias), algo extraño se puso en evidencia (véase imagen abajo).

Espectro de la estrella Ross 128 construido con parte de los datos obtenidos en la campaña de Abel Méndez y Jorge Zuluaga. El recuadro indica la señal misteriosa que nos tuvo en vilo durante un par de meses.  Crédito: Abel Méndez y Jorge Zuluaga.

En un cierto rango de frecuencias (recuadro negro en la imagen arriba) parecían llegar desde la estrella (a cierta hora de la noche) débiles pulsos de radio que se repetían casi periódicamente (franjas amarillas inclinadas). Los pulsos presentaban además una característica reconocida en las señales provenientes de lugares remotos: la parte de los pulsos en las frecuencias más bajas llegaban retrasadas varios segundos respecto a las señales de frecuencias más altas. A este fenómeno se lo llama dispersión y es producido por el retraso en las señales de menor frecuencia que producen los electrones libres en el medio interestelar. Una señal con estas características bien podría estar llegando desde la estrella o sus alrededores.

Armados de la esperanza en que las extrañas señales de Ross 128 nos asegurarán un poco más del valioso tiempo del telescopio, aplicamos y obtuvimos otra vez un par de horas para observar la ahora misteriosa Ross 128.

Una vez conseguido el tiempo de observación, nos pusimos manos a la obra y el domingo 16 de julio, Abel en la sala de control de Arecibo (mientras yo me comía las uñas en mi casa en Medellín) apuntó el telescopio nuevamente hacia Ross 128. Pero ya no éramos los únicos. A este ejercicio se había unido el radiobservatorio de Green Bank en Virginia (EE.UU.) y el Allen Telescope Array (ATA) en California.

El radiotelescopio en Green Bank (Virginia, EE.UU.) se unió a las observaciones de Ross 128 y otras enanas rojas el domingo 16 de julio para confirmar o descartar las misteriosas señales detectadas desde Arecibo unos meses antes. Crédito: NRAO.

Explicaciones posibles

¿Qué podría ser la señal? Nos preguntábamos entonces. Con la ayuda de experimentados radioastrónomos tanto de Arecibo como de SETI, elaboramos una lista de 9 explicaciones posibles, desde fallos en el detector, interferencia satelital, hasta erupciones en la estrella. Distintos fenómenos, unos bastante mundanos y otros con origen astrofísico podrían explicar igual de bien la extraña señal proveniente de Ross 128 y que terminamos bautizando "the Weird! signal" (en clara alusión a "the Wow! signal" de la que hablamos en la segunda parte de esta entrada).

Muy al final de la lista de explicaciones probables, una opción (bastante improbable por cierto) flotaba en el aire: ¿podríamos haber recibido (otra vez) una señal de una civilización extraterrestre viviendo alrededor de Ross 128? Digo otra vez porque no sería esta ni la primera y seguramente tampoco la última vez que creeríamos haber recibido una llamada ET, no solo de Ross 128 sino de otros lugares del universo.

En el estilo abierto en el que se hace hoy la investigación científica y que Abel muy desde el principio asumió para mi beneplácito, las noticias de nuestro trabajo se dieron a conocer públicamente incluso mientras se desarrollaban las observaciones y los análisis. La prensa y las redes sociales por igual respondieron con euforia ante los avances del mismo (especialmente frente a la posibilidad infinitesimal de que hubiera aliens involucrados).

Para satisfacer la curiosidad y hacer a todos partícipes de la emoción del proceso de indagación, publicamos en línea una encuesta en la que le pedíamos a quienes se animaran a hacer sus apuestas, votar por cuál sería el origen más probable de la "extraña señal de Ross 128".

La respuesta no se hizo esperar. Casi 800 internautas, entre ellos poco más de medio centenar de astrónomos, nos enviaron sus mejores adivinanzas (véanse gráficos abajo). Es importante señalar que ninguno había visto todavía la señal (excepto por las descripciones verbales realizadas en los comunicados de prensa); así que sus apuestas se hacían en la "oscuridad".

Resultados de la encuesta en línea que hicimos con los internautas sobre lO que pensaban podría ser el origen de la misteriosa señal detectada al observar la enana roja Ross 128. Crédito: Jorge Zuluaga y Abel Méndez

El propósito de la encuesta naturalmente no era resolver el misterio. Para eso se harían las observaciones conjuntas con Arecibo, Green Bank y ATA. La idea con este ejercicio era "sondear" las expectativas de la gente que se conectaba a esta forma de ciencia en tiempo real. Queríamos también conocer, así fuera por un medio muy poco ortodoxo, las "opiniones" de algunos colegas astrónomos que por suerte se animaron a participar en la encuesta.

Fue curioso descubrir que una fracción significativa de los participantes (~70 %) consideraban que la señal provenía efectivamente de una fuente astronómica. Es posible que poner estas opciones al principio de la lista podría haber creado un sesgo inconsciente entre ellos. Esta elección, sin embargo, puso de relieve (en mi opinión) la "confianza" que la mayoría, científicos y no científicos, tenemos en nuestros instrumentos de medida y en la "objetividad" de la información que nos proveen: si los instrumentos nos mostraban una señal, pensarían algunos, esta debía provenir de una fuente natural.

Este último hecho quedó en evidencia al notar que una fracción significativa de participantes de la encuesta (posiblemente los mismos que antes), consideraban improbable, muy improbable o prácticamente imposible que la señal hubiera sido producida por el instrumento mismo o por interferencia radial de satélites u otras fuentes locales (la fuente más común de engaños en este tipo de estudios).

Para pesar de muchos (incluyéndonos), esta resulto justamente será la causa de la misteriosa señal. Pero no nos adelantemos todavía.

La encuesta puso en evidencia otro hecho, para muchos fácilmente predecible. Casi la tercera parte de los votantes estaban completamente seguros o creían altamente probable que la señal proviniera de una civilización extraterrestre. Las apuestas por ET parecen estar bastante altas todavía (muy a pesar de las continuas decepciones).

Para ser justos hay que decir sin embargo que otra tercera parte de los participantes consideraban la posibilidad de una señal de ET completamente imposible ("only in our craziest dreams").

Resolviendo (parcialmente) el "misterio"

Como comentábamos antes, el domingo 16 de julio de 2017, dos de los más grandes telescopios del mundo, el radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico y el radiotelescopio de Green Bank en Virginia (EE.UU.), además del Allen Telescope Array del SETI Institute, estos últimos ubicado a miles de kilómetros de las montañas de Puerto Rico, fueron apuntados a la misma hora y por unas decenas de minutos en dirección de la estrella Ross 128.

El Allen Telescope Array (ATA) del SETI Institute también participó de las observaciones del domingo 16 de julio de 2017 para resolver el misterio de la señal de Ross 128.  Crédito: ATA/SETI Institute

Aquella misma noche los mismos radiotelescopios, además de telescopios ópticos en Chile y España, observarían también otras enanas rojas, entre ellas la popular estrella de Barnard, el segundo sistema estelar más cercano al sistema solar. Todo esto como parte de la campaña Red Dots del ESO (Observatorio Europeo Austral) que busca planetas alrededor de estrellas vecinas.

¿Aparecería nuevamente la señal observada unos meses antes por Arecibo? ¿Sería esta visible por ambos instrumentos? ¿Habría desaparecido la señal? ¿Podría esta aparecer de nuevo en Arecibo y no verse en Green Bank o ATA?

Todas las preguntas se agolpaban en la cabeza de quienes participábamos, en persona o a la distancia, de este esfuerzo. En la cabina de control de Arecibo, Abel Méndez sufría por el clima, mientras observaba en los equipos de control cómo el telescopio recogía las débiles señales provenientes de la dirección de Ross 128.

Es interesante anotar aquí que aunque las ondas de radio pueden pasar por las nubes sin obstáculo, la presencia de agua causa cambios en las señales que deben ser después extraídos durante el análisis de las mismas. De allí la preocupación de Abel.

La noche de observación de aquel domingo terminó sin mayores incidentes, excepto por la inmensa expectativa que ahora todo el mundo tenía alrededor del desenlace de esta historia.

Una semana después de las observaciones, el veredicto sobre el misterio de Ross 128 se adivinaba ya en la pantalla del computador de Abel, que acababa de realizar las conversiones requeridas para producir el espectro esperado. Tuve la suerte de ser uno de los primeros en saberlo: ¡la misteriosa señal había aparecido nuevamente!

La mala noticia: interferencias radiales habían aparecido en las mismas frecuencias en por lo menos otras dos estrellas observadas esa noche, la estrella de Barnard y la enana K2-18. Si bien estas interferencias no tenían las mismas características de las observadas en Ross 128, era extraño que ocurrieran en frecuencias similares. O bien las tres estrellas se habían puesto de acuerdo para producir señales extrañas aquella noche o simplemente lo que estábamos viendo era producto de interferencia radial (posiblemente producida por satélites) o un fallo en los receptores.

La estocada final la dio una comunicación rápida con los colegas de SETI en Green Bank y en ATA: los radiotelescopios en Estados Unidos no veían ninguna señal. El misterio de Ross 128 se evaporaba casi con las misma rapidez que había aparecido.

A la fecha en la que escribo esta entrada no todo parece estar explicado. Como las cosas buenas en la ciencia observaciones más detalladas de la estrella serán necesarias para explicar mejor las características de la señal observada y determinar si efectivamente podría tratarse de interferencia satelital.

Las lecciones aprendidas

Para nosotros como científicos la lección es más bien una reiteración de lo que hemos aprendido en nuestra formación: independientemente de tus expectativas, de lo que sea más conveniente para tu trabajo (en nuestro caso esperábamos detectar erupciones magnéticas, ¡no aliens!), la realidad, que es mucho más compleja de lo que creemos, es la que tiene la última palabra.

¿Por qué un ejercicio científico relativamente rutinario como este (investigar el origen de una señal inesperada en observaciones de radio del cielo) genera tanto interés entre todos nosotros?

Si bien este nuevo estilo de comunicar la ciencia en tiempo real, del cual nuestro trabajo y el trabajo de proyectos pioneros como el proyecto Pale Red Dot, se prestan justamente para que especulaciones sin mucho fundamento afloren en las redes sociales, hay que reconocer que el caso particular de las señales de radio sin explicación, forman todo un capítulo aparte.

Nadie espera que de reportarse en tiempo real anomalías en, por ejemplo, el flujo de rayos cósmicos, la frecuencia de supernovas o la duración de las explosiones de rayos gama, la gente reaccione de la misma manera como lo hacemos con señales de radio misteriosas.

Este y otros ejemplos (que describimos en la segunda parte de esta entrada y que puede leer haciendo click en este enlace) demuestran que la humanidad espera ansiosa la llamada de ET.

Pero ¿por qué ET no llama?

Lea aquí la segunda parte de esta historia

Para saber más