Alpha Centauri es nuestro vecino estelar más cercano, un sistema estelar binario ubicado a solo 4.376 años luz de distancia. A pesar de su proximidad, los estudios astronómicos repetidos no han logrado encontrar pruebas sólidas de planetas extrasolares en este sistema. Parte del problema es que el sistema consta de dos estrellas que orbitan entre sí, lo que hace que la detección de exoplanetas a través de los dos métodos más populares sea muy desafiante. En 2019, Breakthrough Initiatives anunció que respaldaría un nuevo proyecto para encontrar exoplanetas al lado: el Telescopio para el Monitoreo Interferométrico del Lugar de la Órbita de Nuestro Vecindario Astronómico (TOLIMÁN, por el nombre antiguo de la estrella en árabe).
Este concepto de misión de bajo costo fue diseñado por un equipo de la universidad de sydneyAustralia, y tiene como objetivo buscar exoplanetas potencialmente habitables en el sistema Alpha Centauri utilizando el Método de astrometría. Esto consiste en monitorear la posición aparente de una estrella en el cielo en busca de signos de oscilación, lo que indica que las fuerzas gravitatorias (como los planetas) están actuando sobre ella. Recientemente, la Universidad de Sydney firmó un contrato con EnduroSatun proveedor líder de microsatélites y servicios espaciales, para proporcionar el sistema de entrega y el minisatélite personalizado que respaldará la misión cuando se lance.
Alpha Centauri consta de una estrella primaria de tipo G (similar a nuestro Sol) y una secundaria de tipo K (enana naranja). Debido a su naturaleza binaria, ha sido muy difícil discernir posibles señales de este sistema que pudieran ser el resultado de exoplanetas. Esto incluye el Método de Tránsito, donde los astrónomos monitorean las estrellas en busca de caídas periódicas en la luminosidad que pueden indicar planetas que pasan frente a la estrella (en tránsito) en relación con el observador. Pero dado que las estrellas también realizan tránsitos, las caídas de luminosidad son muy comunes.
De manera similar, la forma en que las estrellas orbitan entre sí afecta significativamente su movimiento de ida y vuelta (también conocido como velocidad radial). Esto hace que sea muy difícil detectar planetas que podrían estar orbitándolos, como lo indica la forma en que su influencia gravitacional afecta el movimiento de la estrella (el método de velocidad radial). Sin embargo, este mismo método confirmó la existencia de un planeta rocoso (Próxima b) que orbitaba dentro de la zona habitable de Próxima Centauri en 2016. Desde entonces, se han encontrado dos más, incluido un planeta rocoso más interior del tamaño de Marte y un gigante gaseoso más exterior (¡posiblemente con anillos! )
Hasta ahora, los astrónomos han informado de numerosas señales posibles de Alpha Centauri. El primero ocurrió en 2012 cuando los astrónomos informaron una señal RV de Alpha Centauri B que se atribuyó a un planeta (Alpha Centauri Bb) pero que se reveló como un falso positivo en 2015. Se anunció un posible tránsito planetario en 2013, pero fue supuestamente demasiado cerca a su principal para sustentar la vida. En 2021, se detectó un planeta candidato llamado Candidato 1 (C1) alrededor de Alpha Centauri A mediante imágenes térmicas directas, pero esto aún no se ha confirmado.
A pedro tuthillprofesor de física de la Instituto de Astronomía de Sydney (SIfA) y científico principal de la misión TOLIMAN, la difícil tarea de confirmar los planetas alrededor de Alpha Centauri A y B es demasiado tentadora para dejarla pasar. Como dijo en una reciente Universidad de Sidney presione soltar:
“Eso es tentadoramente cerca de casa. Los astrónomos han descubierto miles de exoplanetas fuera de nuestro propio Sistema Solar, pero la mayoría están a miles de años luz de distancia y fuera de nuestro alcance. La tecnología satelital moderna nos permitirá explorar nuestro patio trasero celestial y tal vez sentar las bases para futuras misiones visionarias que abarquen los vacíos interestelares hasta el sistema Centauri”.
Como exploramos en un artículo anterior, el concepto TOLIMAN fue propuesto por primera vez por Tuthill y sus colegas de SIfA durante la Conferencia de instrumentación y telescopios astronómicos SPIE 2018 en Austin, Texas. En lugar de concentrar la luz en un haz enfocado como los telescopios convencionales, TOLIMAN se basa en un patrón de espejo de pupila difractante que dispersa la luz de las estrellas en un patrón floral complejo, lo que permite mediciones extremadamente finas del movimiento de una estrella. Cualquier indicio de exoplanetas puede ser seguido por instrumentos más potentes que no se dedican exclusivamente a monitorear Alpha Centauri.
“Cualquier exoplaneta que encontremos cerca de la Tierra puede ser seguido con otros instrumentos, brindando excelentes perspectivas para descubrir y analizar atmósferas, química superficial o incluso huellas dactilares de una biosfera, los signos tentativos de vida”, dijo Tuthill. Estos estudios de seguimiento son algo que telescopios como el james webb y los instrumentos de próxima generación como el Telescopio espacial romano Nancy Grace (RST), cuyo lanzamiento está programado para 2027. También es probable que Alpha Centauri sea un objetivo popular para los muchos telescopios terrestres de 30 metros que estarán operativos en esta década.
Lanzar este telescopio será una tarea difícil, ya que requerirá un volumen limitado (12 litros) que pueda mantener la estabilidad térmica y mecánica. Con este fin, la Universidad de Sydney ha contratado a EnduroSat para proporcionar un mini satélite personalizado como sistema de entrega. Su diseño MicroSat puede descargar datos de carga útil a una velocidad de más de 125 megabits por segundo (Mbps), lo cual es crucial para una misión de observación en curso donde entrarán en juego muchas descargas de datos. Como Raycho Raychev, fundador y director ejecutivo de EnduroSat, comentó:
“Estamos excepcionalmente orgullosos de asociarnos en esta misión. Los desafíos son enormes y llevarán nuestros esfuerzos de ingeniería al extremo. La misión es el primer esfuerzo científico de exploración de su tipo y ayudará a abrir las puertas para misiones astronómicas de bajo costo”.
Este último proyecto es uno de varios respaldados por Breakthrough Initiatives, que ya está teniendo impacto con su proyecto avanzado. Avance Escuchar – el programa más grande jamás montado dedicado a la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). El proyecto TOLIMAN también encaja muy bien con Breakthrough Starshot, una misión interestelar propuesta que aprovechará los avances en miniaturización, materiales avanzados y propulsión de energía dirigida para enviar una nanonave a Alpha Centauri en una sola vida (20 años).
La detección de planetas al lado probablemente contribuirá en gran medida a inspirar misiones interestelares para explorar el sistema de cerca. Dicho Dr. S. Pete Worden, ex director del Centro de Investigación Ames de la NASA (2006 a 2015) y director ejecutivo de Breakthrough Initiatives: “Es muy emocionante ver que este programa cobra vida. Con estas asociaciones, podemos crear un nuevo tipo de misión astronómica y lograr un progreso real en la comprensión de los sistemas planetarios que están justo al lado”.
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