Un nuevo método para escanear imágenes de telescopios en busca de los signos más débiles de roca mucho más allá de Plutón ha descubierto evidencia de que el disco de material de nuestro Sistema Solar se extiende mucho más en el espacio interestelar de lo que pensábamos. Décadas de observar las sombras han dejado a los astrónomos con la clara impresión de que el campo difuso de rocas heladas conocido como Cinturón de Kuiper de repente se adelgaza desde 48 veces la distancia entre la Tierra y el Sol (o 48 UA).
Se han visto cinturones de escombros que se extienden por al menos el doble de esa distancia alrededor de estrellas comparables, lo que hace que nuestro Sistema Solar sea bastante pequeño en comparación. Con este nuevo descubrimiento, es posible que, después de todo, no seamos tan inusuales.
Un equipo de astrónomos dirigido por el Centro de Investigación de Astronomía y Astrofísica Herzberg de Canadá esperaba descubrir nuevos objetivos para que la sonda New Horizons los investigara mientras viajaba a través de los confines exteriores del Sistema Solar. Después de habernos brindado algunos primeros planos de Plutón, la misión tomó fotografías de una roca con forma de muñeco de nieve a aproximadamente 40 UA del Sol, antes de continuar su alegre camino a una velocidad de poco menos de 60.000 kilómetros por hora.
Encontrar cosas para que las mire la pequeña y valiente sonda ahora que está a casi 60 UA del Sol no es una tarea sencilla. Para detectar cualquier cosa que se mueva durante la perpetua medianoche, los astrónomos deben ser inteligentes.
Una técnica comúnmente utilizada se llama apilamiento de turnos. Con tan poca luz en el borde del Sistema Solar, pocos objetos serían visibles en cualquier imagen de telescopio.
Al tomar fotografías en diferentes momentos y luego apilar las imágenes una encima de otra, es posible combinar toda esa luz de un objeto poco iluminado en un punto, aumentando su visibilidad. Todo esto está muy bien si se conoce el camino del objetivo. Encontrar objetos no detectados de esta manera exige mucho ensayo y error, ajustando pilas de imágenes a lo largo de órbitas potenciales hasta que se revela una gema brillante.
Incluso con la ayuda de un algoritmo informático, la búsqueda de rocas ocultas en una pila de cientos de imágenes apiladas por turnos requiere poder humano anticuado, y mucho. Para eliminar al menos parte de la monotonía del proceso y acelerar las cosas, el equipo de investigación utilizó el aprendizaje automático, entrenando una red neuronal en objetos inventados insertados en imágenes del telescopio antes de utilizar los datos recopilados con el Telescopio Subaru en Mauna Kea en Hawaii en 2020 y 2021.
En comparación con una búsqueda humana a través de los datos de 2020, la técnica de aprendizaje automático identificó el doble de objetos del Cinturón de Kuiper, lo que sugiere un claro aumento en la densidad del material a una distancia de alrededor de 60 a 80 UA a lo largo de la trayectoria de New Horizons. Los resultados podrían ayudar a explicar un brillo anómalo detectado tanto por la sonda como por el Telescopio Espacial Hubble, en el que los desechos adicionales contribuyen con su propia capa de polvo reflectante en el Sistema Solar exterior.
Dado que estudios similares de otras zonas del cielo no han logrado detectar tal abundancia de objetos en órbita, vale la pena preguntarse si simplemente tuvieron mala suerte, si hay algo especial en el Sistema Solar a lo largo del camino de New Horizons o si la técnica de aprendizaje automático tiene algunos defectos que solucionar. Los resultados del estudio aún no han sido revisados por pares y luego tendrían que ser confirmados por futuros estudios terrestres y espaciales.
Sin embargo, tomado al pie de la letra, es posible que nuestro Sistema Solar tenga al menos dos “anillos” de material helado divididos por una brecha de alrededor de 50 UA. Uno consiste en el conocido Cinturón de Kuiper, el otro en una amplia franja de rocas heladas que se extienden tan lejos de Plutón como Plutón lo está de nosotros. Por qué podría existir tal brecha, por supuesto, es en sí mismo un misterio intrigante.
Esta investigación fue presentada en la 54° Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar de 2023.
Fuente: Science Alert.
