Astronomía

Una nueva generación de telescopios nos informará sobre el clima en otros mundos

La próxima generación de telescopios también colaborará significativamente en la búsqueda de vida más allá de nuestro Sistema Solar

Representación artística que muestra al Extremely Large Telescope en funcionamiento en el norte de Chile. El telescopio utiliza láseres para crear estrellas artificiales en lo alto de la atmósfera.

Representación artística que muestra al Extremely Large Telescope en funcionamiento en el norte de Chile. El telescopio utiliza láseres para crear estrellas artificiales en lo alto de la atmósfera. / Créditos: ESO/E-ELT.

Pablo Javier Piacente

La introducción de los telescopios extremadamente grandes, que combinan distintos avances tecnológicos, permitirá obtener datos valiosos sobre la composición de las atmósferas y el clima en exoplanetas. Los nuevos telescopios, que entrarán en acción en los próximos años, podrán revelar detalles sobre la dinámica atmosférica y los sistemas de nubes en estos mundos distantes, junto a una gran cantidad de información sobre algunos de los objetos menos estudiados en el Universo, como las estrellas de muy baja masa (VLM) o las enanas marrones. 

Un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Ohio (OSU), en Estados Unidos, muestra el impacto que tendrá en los próximos años en diferentes campos de la astronomía la puesta en marcha de los telescopios extremadamente grandes, cuyas características técnicas de avanzada harán posible profundizar en el conocimiento del clima y las atmósferas de los exoplanetas, la búsqueda de vida extraterrestre por fuera del Sistema Solar y el estudio del cosmos profundo. La investigación ha sido publicada recientemente en ArXiv.

Ampliando la mirada

De acuerdo a un artículo publicado en Universe Today, la nueva generación de telescopios propiciará una verdadera revolución en el conocimiento astronómico, al hacer visibles aspectos del Universo a los que no es posible acceder con la tecnología actual. Los telescopios extremadamente grandes se basarán en espejos primarios que miden 30 metros de diámetro o incluso más, junto a otras ventajas técnicas como la óptica adaptativa, o los coronógrafos y espectrómetros avanzados, que harán posible un análisis más preciso del espectro de frecuencias relacionado con el movimiento de los objetos celestes, en un amplio campo de longitudes de onda.

Uno de los proyectos más importantes al respecto es el Telescopio Extremadamente Grande (ELT), desarrollado por el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Atacama, Chile, que entraría en funcionamiento en 2028. También destacan el Telescopio Gigante de Magallanes (GMT), impulsado por el Instituto Carnegie, y el Telescopio de Treinta Metros (TMT), que operará en Hawái y cuya puesta en marcha se planteó originalmente para 2027. Estos telescopios permitirán a los astrónomos estudiar exoplanetas utilizando el método denominado Direct Imaging (DI), que brindará datos claves sobre la composición de sus atmósferas.

Además, las nuevas tecnologías facilitarán el estudio en profundidad de los denominados "objetos ultrafríos", como por ejemplo las estrellas de muy baja masa (VLM), las enanas marrones y los exoplanetas que orbitan más lejos de sus estrellas anfitrionas. Los telescopios extremadamente grandes o ELT revelarán detalles en torno a las composiciones químicas, la dinámica atmosférica y los sistemas de nubes de los planetas extrasolares, incluso de aquellos que se encuentran a grandes distancias de la Tierra. 

En este ejemplo se puede apreciar cómo las atmósferas de tres exoplanetas pueden verse diferentes, según la química presente y el flujo entrante.

En este ejemplo se puede apreciar cómo las atmósferas de tres exoplanetas pueden verse diferentes, según la química presente y el flujo entrante. / Crédito: Jack H Madden.

Hacia el Universo lejano

Las investigaciones que se sustenten a partir de estos nuevos instrumentos abrirán una ventana hacia el conocimiento del cosmos profundo, aportando detalles desconocidos hasta hoy sobre algunos de los objetos menos estudiados por la ciencia. También permitirán avanzar en nuevas instancias en cuanto a la búsqueda de vida extraterrestre por fuera del Sistema Solar, principalmente a partir de una mejor caracterización de las atmósferas de los exoplanetas y su composición química. 

En el caso específico de los coronógrafos, otro de los instrumentos con los que contarán los ELT, lograrán bloquear la luz de una estrella, haciendo que la luz reflejada por las atmósferas y superficies de los exoplanetas sea visible para los científicos. Las condiciones atmosféricas que se podrán visualizar acercarán nuevos conocimientos a los astrónomos sobre las características irregulares del clima de los exoplanetas y los objetos ultrafríos.

“Los próximos ELT y sus instrumentos espectroscópicos planificados proporcionarán la resolución necesaria para crear mapas de imágenes Doppler para enanas marrones y, probablemente, para los exoplanetas más brillantes, que también se encuentran a grandes distancias orbitales de sus estrellas anfitrionas. Estas imágenes de planetas gigantes extrasolares nos ayudarán a comprender cómo sus atmósferas difieren de las observadas en los cuerpos planetarios similares en el Sistema Solar”, indicó el autor principal del nuevo estudio, Michael Plummer, a Universe Today en el artículo citado con anterioridad.

A partir de todos estos datos, los telescopios de próxima generación abrirán nuevas oportunidades de estudio con respecto al cosmos distante, acercando a la humanidad a una mayor comprensión del Universo en sus confines más recónditos. 

Referencia

Mapping the Skies of Ultracool Worlds: Detecting Storms and Spots with Extremely Large Telescopes. Michael K. Plummer and Ji Wang. ArXiv (2023). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.08518