12 setembre 2019

“L’objectiu en el camp dels exoplanetes és trobar la Terra 2.0.”


Rafael Luque (Espanya, 2017) volia ser arqueòleg, però un curs d’astronomia que va fer de petit li va canviar el rumb. El taller era per a adults i va demanar al pare que s’hi inscrivís per poder acompanyar-lo, de manera que a les classes era ell qui feia les preguntes i el primer d’apuntar-se a les observacions astronòmiques. “Allò em va enamorar”, comenta el Rafael.

El mes de juliol passat el seu nom va ocupar els mitjans de comunicació en una notícia ben important: la descoberta d’un nou i proper sistema solar de tres exoplanetes, que n’inclou un que podria hostatjar vida. 

Rafael Luque està fent el doctorat a l’Institut d’Astrofísica de les Canàries gràcies a una beca de ”la Caixa” i ha tingut un paper important en aquesta troballa perquè lidera l’equip de setanta astrònoms de set països diferents que han treballat en la recerca.

 

I què va passar després d’aquell curs d’astronomia?

Després del curs d’astronomia que vaig fer al poble, em vaig fer amic de l’instructor. Ell no tenia amb qui sortir per fer servir el telescopi, de manera que m’hi vaig afegir i em va introduir en el món de l’astronomia observacional. Aleshores feia batxillerat, tenia facilitat per a la física i vaig decidir seguir aquell camí.

En l’últim any de la carrera a la Universitat de Granada ens vam unir uns quants companys i vam crear una associació sense ànim de lucre (una “empresa júnior”) centrada en l’astronomia per organitzar activitats escolars, tallers, observacions d’eclipsis i observacions nocturnes.

I en aquell camí vaig trobar un soci que tenia una empresa de turisme fotogràfic i era aficionat a l’astronomia. Vam barrejar les dues àrees i el resultat va ser un projecte d’astroturisme que vam desenvolupar a Granada i que, després, s’ha dut per tot Andalusia. 

Recentment has liderat la recerca del descobriment d’un nou sistema solar format per una estrella i tres exoplanetes. Què és un exoplaneta?

És un planeta fora del nostre sistema solar que es regeix pels mateixos criteris que el nostre (planetes al voltant d’una estrella), però que no orbita al voltant del Sol. 

Se n’ha destacat la proximitat; trenta-un anys llum és una distància realment propera al nostre sistema solar?

Per a la premsa i el públic general és molt atractiu poder dir que és “a prop” perquè obre la imaginació a un possible viatge, tot i que realment ara és inviable.

L’estrella d’aquell sistema és una nana vermella, que, tot i que és la mena d’estrella més abundant a l’univers, no emet massa llum. Als científics ens interessa molt que les estrelles estiguin al més a prop possible perquè hi ha més possibilitats que lluïn més i que siguin bones candidates a ser descobertes, com ha passat aquesta vegada. 

A més, aquesta proximitat relativa ens fa més fàcil mesurar la massa dels planetes que orbiten al voltant de les estrelles amb tecnologia que tenim actualment i, d’aquesta manera, anem obtenint informació i més dades.

Un d’aquests planetes sembla que mostra condicions favorables per contenir vida. Com sou capaços de predir com és aquest exoplaneta?

Ara mateix no sabem si aquest exoplaneta és o ha estat susceptible de contenir vida i no ho sabrem fins d’aquí potser vint o trenta anys, però és veritat que és un dels millors candidats per descobrir-ho actualment. 

L’únic que sabem és que es troba a l’anomenada “zona habitable de l’estrella” i ho podem afirmar gràcies als càlculs de geometria, distància i energia que emet l’estrella. Sabem que emet una certa quantitat d’energia i deduïm que el planeta és a prou distància perquè, en cas que hi hagués aigua, no estigués ni congelada ni evaporada, sinó que podria estar líquida. 

No passa el mateix amb els altres dos exoplanetes, que, en estar més a prop de l’estrella, reben temperatures massa altes.

En un article que acompanya el de la descoberta escrit pels companys científics de la Universitat Cornell als Estats Units, s’explica l’estudi de com hauria de ser l’atmosfera d’aquest exoplaneta perquè hi hagués aigua líquida. Si fos semblant a la de la Terra i rica en diòxid de carboni, podria aguantar prou calor per mantenir un estat líquid, però, ara com ara, això són hipòtesis.

Quin és el pas següent en aquesta recerca concreta? 

El pas immediat és confirmar si aquest exoplaneta a la zona habitable del qual parlem a la pregunta anterior “transita” o no. M’explico. El tret de sortida de la descoberta va ser l’observació per telescopi espacial d’un dels dos exoplanetes més propers a l’estrella, que n’enfosquia la llum quan passava per davant seu.

El “trànsit” vol dir que passa per davant del disc de l’estrella des de la nostra línia de visió des de la Terra. Així detectem com en disminueix la llum i l’enfosqueix.

Com que el període de trànsit al voltant de l’estrella d’aquest exoplaneta és superior al temps d’observació del telescopi espacial, ara hem de fer servir tots els recursos possibles per calcular quan transitarà aquest planeta i activar una campanya de cerca de trànsit per detectar-lo i visualitzar-lo.

Si es confirma que transita, esdevindria l’exoplaneta transitant a la zona habitable de l’estrella més proper al Sol. No coneixem cap sistema amb aquestes característiques i per això és tan interessant per als científics, perquè seria l’únic en què en puguem estudiar totes les propietats.

La importància d’aquest trànsit és que permet l’observació per telescopi, que és l’única tècnica que tenim actualment per estudiar-ne l’atmosfera i esbrinar si té o no aigua a la superfície.

El futur de les descobertes dependrà de la tecnologia que siguem capaços de desenvolupar? Què necessitem per esbrinar més coses?

L’Agència Espacial Europea i la NASA treballen en nous conceptes de missions espacials per a la generació del 2030 en endavant i, encara que la veritat és que semblen projectes de ciència-ficció per una qüestió de pressupostos i d’enginyeria, els càlculs indiquen que a priori seran projectes factibles. 

Necessitarem enviar telescopis espacials per poder aconseguir una observació i estudi més complets i aquest serà el repte de la generació següent. 

Amb aquestes noves missions seríem capaços d’estudiar els sistemes planetaris més propers incloent-hi una tècnica que es diu “coronografia”. Aquest mètode consisteix a tapar la llum de l’estrella que ara ens cega per aconseguir veure els planetes complets i poder capturar un espectre lluminós de les atmosferes i estudiar-ne la composició. És a dir, que en un sol pas tindríem accés a tot, no com ara, que hem d’anar etapa per etapa a causa de la tecnologia de què disposem.

Quina seria per a tu la descoberta més important en què t’agradaria participar?

Un dels objectius en astronomia és trobar la Terra 2.0, un planeta amb unes condicions semblants a les del nostre al voltant d’una estrella similar al Sol, i que siguem capaços de mesurar-ne l’atmosfera i trobar-hi senyals de vida.

Les missions que es duran a terme a partir del 2030 o el 2040 posaran el focus a analitzar els planetes comparables al nostre. Serà qüestió de cercar candidats per aprendre i esperem que, seguint aquest camí, arribem a trobar un “bessó”.

El trobarem?

Crec que totes les missions aniran convergint fins a aconseguir-ho. Ara mateix la tecnologia és limitada, però, d’aquí uns anys, quan haguem desenvolupat instruments més avançats, ens acostarem a aquesta descoberta.

Personalment, crec que sí que arribarem a aquest dia.

 

FotografIa "Carl Sagan Institute @CSInst / Jack Madden”