¿Es posible usar la luz solar como un telescopio natural? Unos expertos de la NASA buscan la respuesta a esta hipótesis

Desde hace décadas, los científicos han especulado con la idea de convertir al Sol en una gigantesca lente cósmica. No se trata de ciencia ficción, sino de un fenómeno real derivado de la teoría de la relatividad: la lente gravitacional solar (SGL, por sus siglas en inglés).

Esta idea fascinante sugiere que podríamos aprovechar el campo gravitacional del Sol para amplificar la luz de objetos extremadamente lejanos, como exoplanetas, y observar detalles imposibles de ver con la tecnología actual. Pero, ¿es posible hacerlo?

El principio detrás de la lente gravitacional solar

Einstein predijo que la gravedad puede desviar la luz, y el Sol, al ser un objeto masivo, curva el espacio-tiempo a su alrededor, haciendo que los rayos de luz de objetos lejanos se doblen al pasar cerca de él.

Para capturar una imagen de un exoplaneta a través de la lente gravitacional solar, un telescopio tendría que estar colocado al menos 14 veces más lejos del Sol que Plutón.

Más lejos de lo que los humanos han enviado alguna vez una nave espacial. pic.twitter.com/VNXjBB7Pk5

— Universo Recóndito (@UnvrsoRecondito) December 18, 2023

A unos 650 unidades astronómicas (AU) del Sol —más de 16 veces la distancia a Plutón—, este efecto se vuelve útil para fines astronómicos. Allí, la luz de un planeta lejano se enfocaría en una especie de “anillo focal”, proporcionando un nivel de aumento inimaginable.

En teoría, podríamos ver detalles de un exoplaneta a una resolución de 10 kilómetros por píxel, algo así como distinguir una ciudad desde años luz de distancia. Esto abriría la puerta a estudiar signos de vida o incluso civilizaciones alienígenas. Pero llevar esa idea al plano práctico está lejos de ser sencillo.

¿Cuáles son los retos técnicos de esta investigación?

Una misión al punto focal de la SGL requeriría enviar una nave más allá de los 650 unidades astronómicas, una distancia que ninguna sonda ha alcanzado. Para comparar, la Voyager 1, el objeto humano más distante, apenas ha superado los 160 AU después de casi 50 años de viaje.

Además, como detallan el investigador independiente Viktor Toth y su colega Slava Turyshev del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, los desafíos no se detienen en la distancia. Uno de los principales obstáculos es el “ruido” introducido por la corona solar. Esta capa exterior del Sol emite luz y partículas que interfieren con la tenue señal de un exoplaneta lejano.

Otro problema es la forma del Sol. Aunque parece esférico, su forma real presenta ligeras desviaciones (conocidas como el momento cuadrupolar), las cuales afectan dramáticamente la trayectoria de la luz a esas distancias.

Y si eso no fuera suficiente, Toth destaca un nuevo desafío: las nubes. Así como en la Tierra, los exoplanetas podrían tener una atmósfera dinámica con nubosidad variable. Esto dificulta separar los rasgos estables del planeta —como su superficie o estructuras artificiales— del ruido generado por las nubes en movimiento. Sus simulaciones muestran que incluso con solo un 13,7% de cobertura nubosa, los detalles del planeta se vuelven casi irreconocibles.

¿Cuál sería la solución?

A pesar de todo, Toth plantea una posible —aunque ambiciosa— solución: una red de 10.000 satélites operando al unísono en el punto focal de la SGL. Cada uno con un espejo colector de un metro de diámetro, estos satélites podrían trabajar en conjunto para mejorar el seguimiento del exoplaneta, filtrar el ruido solar y compensar la interferencia de las nubes.

Aunque la cifra parece excesiva, no lo es tanto si se compara con constelaciones actuales como Starlink, que ya cuenta con miles de satélites en órbita terrestre. Esta propuesta sugiere que, con el tiempo y el avance tecnológico, podríamos al menos soñar con hacer realidad esta increíble idea.

Por ahora, usar la luz solar como un telescopio natural sigue siendo una posibilidad remota, más cercana a un ejercicio teórico que a una misión inmediata.

Referencia de la noticia

Tóth, V. T. (2024). Peeking under the clouds: Is exoplanet imaging with the solar gravitational lens feasible? arXiv.