Una herramienta novedosa ayudará a los astrónomos a buscar exoplanetas habitables
2/2/2016 de Caltech / Nature Communications
(A) Un segmento del espectro en el infrarrojo cercano de una estrella fría observada con el espectrómetro NIRSPEC del telescopio Keck II. Las bandas oscuras son las longitud de onda de la luz absorbidas en la atmósfera de la estrella. (B) Un segmento del espectro en el infrarrojo cercano del peine de frecuencias láser, observado por NIRSPEC durante las pruebas diurnas. Los pequeños desplazamientos del espectro en relación con el estándar de longitudes de onda estable proporcionado por el peine láser permitiría medir con precisión el desplazamiento de la estrella inducido por un planeta en órbita. Crédito: Emily Martin.
Nuevas y prometedoras herramientas de calibración, llamadas peines de frecuencias láser, podrían permitir a los astrónomos dar un gran paso adelante en el descubrimiento y caracterización de planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas. Estos instrumentos generan líneas de luz equidistantes, parecidas a las púas de un peine del pelo o a las marcas de una regla (de ahí su otro nombre de “reglas ópticas”). Las marcas sirven como puntos de referencia estables cuando se realizan medidas de precisión, como los pequeños desplazamientos que sufre la luz de las estrellas causada por la atracción gravitatoria de los planetas sobre sus estrellas progenitoras.
Sin embargo, los peines comerciales que existen actualmente tienen un problema importante. Debido a que sus marcas están muy juntas, la salida de luz de los peines debe de ser filtrada para producir líneas de referencia útiles. Este paso adicional añade complejidad al sistema y requiere de un equipamiento adicional caro.
Para resolver estos problemas, investigadores de Caltech estudiaron un tipo de peine que no había sido empleado con anterioridad en astronomía. El novedoso peine produce líneas fácilmente separables, sin necesidad de un filtrado posterior. Además el peine de Caltech está construido con elementos comerciales desarrollados para la industria de las telecomunicaciones.
Para comprobar el funcionamiento del prototipo, los investigadores llevaron el peine a Mauna Kea (Hawái). En septiembre de 2014 el instrumento fue probado en el telescopio infrarrojo Infrared Telescope Facility (IRTF) de NASA; en marzo de 2015 fue utilizado con el espectrómetro de infrarrojo cercano del telescopio Keck II. Los investigadores encontraron que su peine proporcionaba una calibración estable a temperatura ambiente durante más de cinco días en el IRTF. El peine funcionó también sin problemas durante la segunda prueba, a pesar de haber sido desmontado, almacenado durante seis meses y vuelto a montar. “Desde el punto de vista de la madurez tecnológica, el peine de frecuencias que hemos desarrollado está básicamente listo para ser instalado en muchos telescopios”, comenta el coautor del trabajo Scott Diddams.
