¿Podríamos detectar una sonda alienígena que se acerque al sistema solar a velocidades sublumínicas?

Por Daniel Marín

Es un escenario típico de muchas obras de ciencia ficción: una nave espacial alienígena se aproxima al sistema solar procedente del espacio interestelar. La idea de una nave nodriza extraterrestre que se acerque al Sol a casi la velocidad de la luz es, por decirlo suavemente, poco probable, pero, ¿y si hablamos de sondas alienígenas automáticas que viajan entre las estrellas a una centésima de la velocidad de la luz? ¿Y si lo hacen a una milésima parte? ¿Y si no usan ningún sistema de propulsión más allá de las asistencias gravitatorias? Este escenario ya no resulta tan fantástico, siempre y cuando la Paradoja de Fermi nos dé un respiro. Sea como sea, ¿podríamos detectar esta nave intrusa con tiempo suficiente? La pregunta puede parecer extraña. ¿Qué diferencia hay entre un objeto que se acerque «lentamente» al sistema solar con otro que lo hace muy rápidamente a la hora de que la detección sea más o menos fácil? Obviamente, un objeto que vaya a alta velocidad recorrerá el sistema solar en mucho menos tiempo, pero lo importante es que podemos descartar un origen natural para un cuerpo que se mueva tan rápido (los cometas y asteroides interestelares como ‘Oumuamua se acercan al sistema solar a velocidades de unos 30 km/s; rápido, sí, pero muy lejos de lo requerido para una misión interestelar).

Una vela láser como las del proyecto Breakthrough Starshot pasa por Proxima b. ¿Podríamos detectar algo así si pasa por nuestro sistema solar? (PHL@UPR Arecibo).

Por otro lado, una nave que se desplace tan rápido chocará con partículas interplanetarias, por lo que su temperatura externa aumentará en función de su velocidad. Esto implica que su superficie se calentará debido a la colisión con moléculas de hidrógeno y átomos de helio. Una vez que la nave se interne en la heliopausa, la densidad de hidrógeno y helio aumentará progresivamente con respecto a la del medio interestelar. Además, la nave también se calentará por acción de los rayos cósmicos, la radiación solar y el polvo (aunque se supone que la sonda evitaría la eclíptica para minimizar la posibilidad de impacto con partículas de polvo interplanetario). Pero, ¿cuál de estos factores es el dominante? Pues según un reciente estudio a cargo de Thiem Hoang y Abraham Loeb, si la nave está en el medio interestelar y se mueve por encima de una milésima parte de la velocidad de la luz, el factor principal será el calentamiento debido a la colisión con las partículas de gas, pero, una vez dentro del sistema solar, la fuente fundamental de calor será el Sol siempre y cuando se desplace por debajo del 10 % de la velocidad de la luz (0,1 c), aproximadamente. Esto implica que, lógicamente, cuanto menor sea la distancia de sobrevuelo con respecto al Sol, mayor será su temperatura. Bien, ¿pero se podría detectar?

Temperatura alcanzada por una nave de 10 metros a distintas distancias del Sol en función de su velocidad (Hoang et al.).

El calor es radiación infrarroja y, por tanto, para la detección de estas naves necesitamos telescopios que operen en la región infrarroja del espectro. Este es el motivo por el que se realizan campañas de búsquedas de cuerpos menores en el infrarrojo, ya que, a igualdad de condiciones, es mucho más fácil detectar un cometa o un asteroide en el infrarrojo que en el visible (por supuesto, hay que tener en cuenta otros factores como su tamaño y el albedo). Desde la superficie terrestre solo podemos observar el infrarrojo cercano, de ahí que sea necesario disponer de telescopios espaciales para estudiar esta radiación de forma satisfactoria. En el caso que nos ocupa, obviamente la nave emitiría en otras zonas del espectro —en principio no deja de ser un cuerpo negro ideal—, pero el pico de emisión estaría en el infrarrojo. Solo si se moviese a velocidades muy próximas a la de la luz, el calentamiento con el viento solar haría posible la detección en el visible.

Intensidad de la radiación emitida por una sonda de 10 metros a distintas velocidades y para varias distancias al Sol. Se representan los rangos de observación y sensibilidades (líneas negras) de los observatorios ALMA, James Webb y Vera Rubin (Hoang et al.).

Si suponemos un tamaño aproximado para la sonda alienígena de diez metros, Thiem Hoang y Abraham Loeb han analizado la posibilidad de que sea detectada por el radiotelescopio ALMA de Chile, el telescopio espacial James Webb de la NASA, que observará en el infrarrojo, o el observatorio Vera Rubin (LSST), también en Chile. De los tres instrumentos, solo el James Webb tendría sensibilidad suficiente para detectar una sonda extraterrestre que se mueva a casi cualquier velocidad sublumínica o relativista, aunque solo si pasa a, aproximadamente, una Unidad Astronómica (1 UA) del Sol (150 millones de kilómetros) o menos. Esto significa que solo detectaríamos una sonda de este tipo cuando la tuviésemos prácticamente encima. A cambio, el James Webb también sería capaz de detectar sondas a esta distancia con un tamaño mínimo de medio metro. Naturalmente, este telescopio podría descubrir una sonda a mayor distancia si la nave se moviese más rápido o fuese más grande. Por ejemplo, si la sonda tuviese 400 metros de diámetro y se moviese al 10 % de la velocidad de la luz o más, el telescopio espacial sería capaz de detectarla a 100 Unidades Astronómicas. O sea, unas tres veces la distancia de Neptuno al Sol. Si el tamaño de la nave fuera de cien metros, entonces se podría detectar a 10 Unidades Astronómicas (más o menos la distancia de la órbita de Saturno al Sol).

Por supuesto, para descubrir la sonda el telescopio James Webb debería estar apuntando a la región del cielo por la que se aproxima, algo muy poco probable. Los telescopios que vigilan el cielo en busca de nuevos asteroides y cometas son en su mayor parte pequeños instrumentos que trabajan en el visible (hay excepciones, como el telescopio espacial WISE), pero, en cualquier caso, no están preparados para detectar objetos que cruzan la bóveda celeste tan rápidamente como lo haría una sonda alienígena. Es decir, en este caso el rápido desplazamiento del objeto sería un contratiempo más que una ayuda a la hora de identificarlo, a diferencia de lo que ocurre con cometas y asteroides. Por tanto, la conclusión del estudio es que, a día de hoy, sería poco probable que detectásemos una sonda interestelar alienígena como las que propone el proyecto Breakthrough Starshot salvo que pasase muy cerca de la Tierra. Esta conclusión es lógica si tenemos en cuenta que, actualmente, carecemos de un sistema de alerta temprana para detectar cuerpos menores usando telescopios espaciales de gran campo que observen en el infrarrojo (como NEOSM). Una vez dispongamos de un sistema así, la Tierra no solo estará protegida contra cuerpos menores, sino que, además, seremos capaces de detectar hipotéticas naves alienígenas que decidan visitarnos.

Fuente: danielmarin.naukas.com