La vida extraterrestre se esconde en "anomalías" cósmicas

Un nuevo estudio sugiere que los telescopios de nueva generación y el aprendizaje automático podrían ser cruciales para buscar "anomalías” en datos espectroscópicos de alta resolución al observar el espacio, lo que podría revelar firmas químicas inusuales y firmas biológicas desconocidas, acercándonos al hallazgo de alguna forma de vida extraterrestre. Sin embargo, los investigadores creen que para ello es crucial ampliar las concepciones sobre lo que se considera vida hasta hoy.

Un equipo de científicos de la Universidad de Florida, en Estados Unidos, concluye en una nueva investigación, publicada recientemente en arXiv y que próximamente aparecerá en Astrophysical Journal, que la nueva generación de telescopios espaciales y el aprendizaje automático podrían ser la llave para descubrir finalmente vida extraterrestre: según los especialistas, el análisis de los datos de observación con ambas herramientas permitirá identificar una serie de “anomalías” que funcionan como pistas para hallar firmas químicas o biológicas que aún desconocemos.

Una nueva esperanza en el espacio

Según un artículo publicado en Universe Today, los telescopios de próxima generación incluyen al Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA y al Observatorio Euclid de la ESA, que han sido enviados al espacio en los últimos dos años y medio. Pero próximamente se sumarán, antes de finalizar la década actual, el Telescopio espacial Nancy Grace Roman (RST), el Espectrofotómetro para la Historia del Universo, la Época de la Reionización y el Explorador de Hielos (SPHEREx) de la NASA, junto al telescopio espacial PLATO y el telescopio ARIEL de la ESA.

Todos estos observatorios se basarán en óptica e instrumentos avanzados, para ayudar en la búsqueda y caracterización de exoplanetas, con el objetivo final de encontrar planetas extrasolares habitables. Aunque ya se han identificado alrededor de 5.500 exoplanetas y en algunos de ellos se han hallado compuestos que podrían entenderse como indicios de una posible vida microbiana actual o pasada, todavía no ha podido confirmarse la presencia de alguna forma de vida extraterrestre.

En los últimos años, el progreso en el estudio de exoplanetas ha permitido pasar a una nueva etapa: del proceso de descubrimiento hemos avanzado hacia la caracterización, gracias a instrumentos y métodos mejorados que han permitido a los astrónomos analizar las atmósferas de los exoplanetas en forma directa, midiendo su habitabilidad potencial. Sin embargo, las nuevas tecnologías que aportarán los telescopios de última generación brindarán a la ciencia la posibilidad de dar un paso gigantesco en la búsqueda de vida en otros mundos, en una escala que aún ni siquiera imaginamos.

Análisis de datos y una nueva concepción

En el nuevo estudio, los científicos proponen que el aumento sustancial en la disponibilidad de datos espectroscópicos de alta resolución, que se sustentan en el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia y son cruciales en las observaciones astronómicas, puede aprovecharse al máximo si se aplican técnicas de aprendizaje automático, un subconjunto de Inteligencia Artificial (IA) que permite que un sistema aprenda y mejore de forma autónoma, a través de redes neuronales artificiales.

El incremento en estos datos, a partir del avante tecnológico de los nuevos telescopios, y su gestión más rápida y efectiva mediante el aprendizaje automático, harán posible la detección de “anomalías” en los espectros de tránsito de exoplanetas, con el objetivo de identificar planetas con una composición química inusual e incluso buscar firmas biológicas desconocidas hasta el momento.

En su investigación, los científicos estadounidenses han demostrado con éxito la viabilidad de dos métodos de detección de estas anomalías, a partir de una gran base de datos pública de espectros sintéticos. Sin embargo, aunque con los datos de los telescopios de última generación y estas técnicas podrán incrementar la exactitud de sus métodos, los investigadores destacaron que se impone un cambio en el concepto de “vida extraterrestre”: consideran que si tenemos en cuenta que la vida es muy extraña en el Universo o muy “exótica” por naturaleza, lo que significa que puede surgir de todo tipo de sustancias químicas y condiciones, resulta imperativo ampliar la búsqueda científica y tener en cuenta nuevas alternativas.

Referencia

Searching for Novel Chemistry in Exoplanetary Atmospheres using Machine Learning for Anomaly Detection. Roy T. Forestano, Konstantin T. Matchev, Katia Matcheva and Eyup B. Unlu. arXiv (2023). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.07604