Buscan señales de vida extraterrestre en el exoplaneta K2-18b con telescopios avanzados

K2-18b se ha convertido en uno de los exoplanetas más observados en los últimos años. Este planeta, ubicado a aproximadamente 124 años luz en la constelación de Leo, orbita en la zona habitable de una estrella enana roja. Observaciones del Telescopio Espacial James Webb revelaron una atmósfera rica en dióxido de carbono y metano, posicionando a K2-18b como uno de los principales candidatos para un mundo "Hycean", donde una densa atmósfera rica en hidrógeno podría rodear un océano global de agua líquida.

Debido a su potencial para albergar condiciones favorables para la vida, K2-18b también se ha convertido en un objetivo primordial para la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI). Investigadores utilizaron recientemente dos de los telescopios de radio más poderosos del mundo para buscar señales de transmisiones de radio artificiales en este sistema. Sus hallazgos, publicados en The Astronomical Journal, no encontraron evidencia de señales de radio de banda estrecha comparables a la tecnología utilizada en la Tierra, a pesar de haber identificado millones de posibles señales candidatas durante las observaciones.

El proyecto combinó observaciones del Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México y del telescopio de radio MeerKAT en Sudáfrica. Coordinar instalaciones de este tamaño para una única campaña de observación es altamente inusual y permitió una búsqueda excepcionalmente sensible del sistema K2-18b.

Software avanzado separa el ruido terrestre de posibles señales alienígenas

Recopilar las observaciones fue solo parte del desafío. Igualmente importante fue el sistema de procesamiento de datos que analizó el enorme volumen de señales de radio después de ser registradas. Los telescopios de radio están constantemente inundados de señales producidas en la Tierra, por lo que los astrónomos dependen de software sofisticado para identificar y eliminar la interferencia antes de buscar cualquier cosa inusual. Para este proyecto, el VLA utilizó el sistema Commensal Open Source Multi Mode Interferometer Cluster, mientras que MeerKAT se basó en el sistema Breakthrough Listen User Supplied Equipment (BLUSE). Juntos, estas herramientas filtraron automáticamente vastas cantidades de datos antes de que los investigadores realizaran un análisis adicional.

Los científicos aplicaron cinco métodos de filtrado separados para buscar posibles tecnosignaturas.

El primero fue el enmascaramiento de interferencias de radiofrecuencia (RFI), que eliminó señales que caían dentro de rangos de frecuencia ya conocidos como contaminados por transmisiones humanas. Si una civilización extraterrestre transmitiera dentro de esas mismas frecuencias, detectarla probablemente requeriría un telescopio de radio ubicado en un lugar libre del ruido de radio de la Tierra, como el lado oscuro de la Luna.

Cómo los científicos filtraron millones de señales candidatas

Los investigadores también consideraron el efecto Doppler, el mismo fenómeno que cambia el tono de una sirena de ambulancia que pasa. Las señales de radio que viajan entre planetas deberían mostrar cambios medibles de Doppler a medida que la fuente y el observador se mueven uno respecto al otro. Cualquier señal que mostrara esencialmente ningún cambio de Doppler se consideró casi con seguridad originaria de la Tierra y fue descartada.

Otro paso de filtrado eliminó señales con razones de señal a ruido por debajo de 10 o por encima de 100. Esto ayudó a eliminar detecciones falsas extremadamente débiles, así como artefactos instrumentales inusualmente fuertes que típicamente aparecen solo en una antena. Sin embargo, los autores señalan que esta elección también podría haber excluido algunas señales extraterrestres genuinamente débiles.

El equipo también realizó un análisis multihaz. Los telescopios crearon simultáneamente múltiples haces enfocados, uno dirigido a K2-18b y otro apuntando a otro lugar en el cielo. Una señal genuina del exoplaneta aparecería solo en el haz dirigido a K2-18b, mientras que la interferencia de la Tierra generalmente se mostraría en múltiples haces al mismo tiempo.

El método final de filtrado planeado involucró el filtrado de tránsito. En principio, una señal originaria de K2-18b debería desaparecer cuando el planeta se mueve detrás de su estrella anfitriona. Debido a que no ocurrió ningún "tránsito secundario" durante la campaña de observación, esta prueba final no fue necesaria.

No se encontraron tecnosignaturas, pero la búsqueda avanza

A pesar de que la encuesta produjo millones de detecciones potenciales, ninguna sobrevivió a todos los pasos de filtrado. Los investigadores no encontraron tecnosignaturas convincentes dentro de las frecuencias de radio de banda estrecha que examinaron.

Si bien el resultado puede parecer poco emocionante, proporciona información científica valiosa. Las observaciones permiten a los astrónomos establecer "límites superiores" sobre la potencia de transmisión de cualquier transmisor de radio que pudiera existir en el sistema K2-18b. Esos límites son aproximadamente comparables a la potencia de transmisión de la ahora colapsada instalación de radar de Arecibo en Puerto Rico. Si existe una civilización tecnológica allí, no está transmitiendo con nada sustancialmente más poderoso que eso.

Igualmente importante, el proyecto demostró que su sistema automatizado de procesamiento de datos puede manejar con éxito el enorme número de señales generadas durante las observaciones modernas de SETI. Examinar manualmente millones de detecciones habría sido impracticable.

A medida que futuros observatorios, como el Square Kilometer Array, comiencen a operar, estas técnicas se volverán aún más valiosas para procesar los volúmenes de datos sin precedentes que recopilarán. K2-18b puede estar en silencio por ahora, pero los científicos están mejorando constantemente su capacidad para detectar incluso las señales más tenues de tecnología más allá de nuestro sistema solar, si es que alguna vez están allí para ser escuchadas.

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