Los exoplanetas se están acumulando, y con miles para estudiar, los recursos de los científicos no pueden mantenerse al día.
(Imagen: © NASA)
Como encontrar mundos extraños se ha vuelto más fácil, aprender cada detalle que los científicos pueden se ha convertido, quizás sorprendentemente, en una pérdida de tiempo precioso tanto de instrumentos como de computadoras.
Hasta la fecha, los científicos han descubierto 4.104 exoplanetas confirmados. Pero por cada planeta confirmado que los astrónomos clavan, hay un puñado de tal vez planetas en los datos, susurros en los datos que podrían provenir de estrellas con hipo o pares de estrellas bailando o posibles estrellas que no lograron el corte. Y los científicos ya no tienen los recursos para analizar la crisis de identidad de cada planeta potencial.
"Llegó al punto de que tenemos tantos para elegir ahora, hay tantos candidatos emocionantes entrando que en realidad no tenemos que mirar cada uno y confirmar cada uno de ellos ", Jessie Christiansen, astrónoma de Caltech y el Exoplanet Science Institute de la NASA, le dijo a Space.com." Realmente tienes que priorizar, tienes que mire esta lista de planetas que están saliendo y diga, 'OK, ¿de cuál creemos realmente que vamos a aprender más?' "
Confirmar adecuadamente un exoplaneta es un proceso laborioso que requiere que los científicos determinen tanto el tamaño como la masa del objeto para descartar otros fenómenos que se hacen pasar por un planeta. Esas observaciones usan instrumentos que están en alta demanda de los científicos estudiando una serie de fenómenos.
Y el proceso de confirmación puede llevar mucho tiempo. En situaciones particularmente difíciles, dijo Christiansen, puede extenderse hasta un año. "Algunos de estos candidatos a planetas realmente, si te atrapan, si se convierten en lo que estás tratando de resolver", dijo, "puedes sumergirte todo el tiempo en estas cosas".
Pero hay dos formas diferentes de aprender sobre exoplanetas. Un enfoque se enfoca en planetas individuales para aprender tanto como sea posible, ya sea rocoso o gaseoso, si tiene una atmósfera y cómo se ve esa atmósfera, cómo puede haberse convertido en la forma en que es. Pero estas preguntas solo pueden responderse sobre planetas que orbitan estrellas particularmente brillantes; de lo contrario, los científicos no pueden obtener suficientes datos.
El segundo enfoque analiza la diversidad de los planetas en todo el universo como población. "La misión Kepler estaba interesada en las estadísticas", dijo Christiansen. "El objetivo era conseguir que miles de planetas se pusieran en nuestros cubos y dijeras, 'OK, este es el más común, este es el próximo más común y ese tipo de cosas'".
Que es precisamente lo que el Telescopio espacial Kepler Lo hizo entre 2009 y 2018 durante sus dos misiones distintas, llamadas Kepler y K2, encontrando más de 2.500 exoplanetas confirmados. La abundancia de riquezas provocó un cambio en la mentalidad de los científicos, dijo Christiansen, a medida que los mundos individuales se volvieron menos únicos.
"Si es el 80 Júpiter caliente se ha encontrado y no tenemos ninguna razón para creer que va a ser diferente de los 79 que vinieron antes ", dijo," ¿realmente vamos a analizarlo de la misma manera que analizamos los primeros 79? "
Y así, a medida que se acumulaban los descubrimientos de Kepler, los científicos introdujeron una nueva técnica de evaluación de planetas potenciales, llamada validación. Con observaciones más fácilmente adquiridas, los astrónomos ejecutan un modelo estadístico que evalúa la probabilidad de explicaciones no planetarias de los datos que han adquirido; debajo de cierto límite, eso es lo suficientemente bueno para los científicos enfocados en encuestar a poblaciones de exoplanetas.
"Hubo esta revolución en el campo en nuestro pensamiento, que fue, en realidad no tenemos que confirmar cada uno, podemos validarlos", dijo Christiansen. "Entonces crees que es un planeta, estadísticamente, pero en realidad no has medido la masa. Eso es algo barato, estoy usando comillas aéreas, es una forma barata de confirmar planetas ".
Pero incluso validar planetas ahora es un proceso demasiado costoso para que los científicos de exoplanetas lo apliquen a cada mundo potencial. Y la escasez de recursos de confirmación planetaria que enfrentan los astrónomos solo se convertirá en un problema más grave, dijo Christiansen.
En abril de 2018, la NASA lanzó su nuevo buscador de planetas, el Satélite de encuesta de exoplanetas en tránsito, o TESS. Los científicos esperan confirmar unos 16,000 planetas detectados en sus datos, pero eso requiere rastrear en algún lugar cerca de 100,000 a 300,000 planetas candidatos y evaluar cada uno.
"Ahora tengo que mirar a todos estos candidatos y decidir cuáles quiero confirmar", dijo Christiansen, quien dijo que está entusiasmada con la abundancia de exoplanetas, a pesar de la estricta priorización que requiere. "He estado cazando planetas desde 2004, 15 años, y muchos científicos han estado cazando por más tiempo. Y esta es la primera vez que realmente me recuesto y me digo: 'Guau. No vale la pena hacer algo de eso. esto, solo en términos de tiempo ".
Y la vergüenza de las riquezas solo continuará, dijo. El próximo buscador de exoplanetas de la NASA, el Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio (WFIRST), puede permitir que los científicos descubran 100,000 exoplanetas confirmados, lo que significa incluso más cientos de miles de candidatos para evaluar.
"Creo que las nuevas formas estadísticas de lidiar con esto serán aún más importantes como herramienta en el futuro", dijo Christiansen. "Tenemos más planetas que recursos, pero eso solo va a empeorar y empeorar exponencialmente en la próxima década".
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