Ayer, sin ir más lejos, me encontré por Twitter con la noticia de que se ha detectado una estrella cuyo brillo oscila con un cierto patrón, que se repite muy exactamente cada 6 horas. Lo interesante de esta estrella es que patrón tiene un período muy corto, y se repite de forma bastante exacta, lo cual llama la atención. Pero no hubiera tenido la repercusión que tiene si no fuera por John Learned, un físico hawaiano que se encuentra desarrollando una teoría para la detección de vida inteligente.
La teoría de Learned sugiere que una civilización suficientemente avanzada podría controlar a la estrella de su sistema planetario y conseguir emitir pulsos con ella, una especie de Morse espacial para dar a conocer su existencia.
El objeto detectado, KIC 5520878 (a partir de ahora KIC para los amigos), posee algunas de las condiciones que Learned sugiere para su teoría, pero, ¿estamos realmente ante comunicación alienígena? ¿Nos están mandando alguna clase de mensaje?
Varios medios de Internet han hecho eco de la noticia de que hemos detectado “comunicación extraterrestre” e incluso algún vídeo donde se explica el asunto y hasta se atreven a afirmar que igual nos están avisando de que “vienen para acá”. Curiosamente, estas noticias citan todas una única fuente, incluso el vídeo emplea las imágenes de este artículo: Strange Stars Pulse to the Golden Mean. Siendo de Quanta Magazine, supuse que era una fuente confiable y me dispuse a leerlo. Cuál no sería mi sorpresa al encontrar un artículo sobre ciencia perfectamente normal (complicada pero normal), que además finaliza de la siguiente forma:
As for Learned, who reported with his colleagues in The Astrophysical Journal that the blinking of KIC 5520878 is almost definitely natural after all, the events of the past year are a prime example of “science in action,” he said. “We started out looking for something kind of wacky, and we found something that may turn out to be of big importance in understanding stellar dynamics.”
Una traducción aproximada sería: Learned comunicó con sus compañeros en el Astrophysical Journal que las pulsaciones de KIC 5520878 son casi con total seguridad de origen natural, después de todo. Los que ocurrió en el año pasado fue un ejemplo de “ciencia en acción”, añadió. “Comenzamos buscando algo un poco absurdo, y encontramos algo que puede ser de gran importancia a la hora de entender la dinámica estelar”.
Básicamente, incluso el propio buscador de alienígenas, que había pensado que el KIC era su candidato perfecto para un emisor extraterrestre, ha admitido que realmente no era nada especial. Entonces, ¿a qué viene tanto revuelo?, y sobre todo, ¿por qué se pensó que la estrella era realmente un emisor en código Morse?
Estrellas variables
Sí es cierto que hay estrellas cuyo brillo va variando con cierto período. Aunque parezca extraño, es natural que una estrella sufra alguna clase de cambio en la luminosidad. La variación de la luminosidad se produce a causa de varios factores, como la temperatura de la superficie. Por ejemplo, en el caso de las estrellas cefeidas el cambio de temperatura se debe a contracciones y expansiones. La gravedad siempre intenta condensar la estrella hacia dentro; sin embargo, la contracción tiene un límite, que lo marca la presión que ejercen los gases de la estrella. Alcanzado el límite aparece una especie de efecto rebote que causa la nueva expansión. Finalmente vuelve a tomar el control la gravedad y el ciclo se repite una y otra vez. Durante estas contracciones, la temperatura de la estrella varía, afectando a su luminosidad. Las estrellas cefeidas son las variables con periodo más regular.
Esta clase de estrellas son precisamente las que Learned propone hacer “controlables” para mandar mensajes por el espacio. La idea sería mandar haces de neutrinos, que debido a que interaccionan muy poco con la materia, serían capaces de llegar al núcleo de la estrella, y modular esta frecuencia. Esto es posible debido a la estructura que presentan estas cefeidas, que se encuentran en una especie de equilibrio inestable que puede ser perturbado para modificar los pulsos que estas emiten.
Las cefeidas “normales” suelen tener períodos de entre 12 horas y 3 meses. El periodo de KIC, 6 horas, es demasiado corto para ser una cefeida normal. Pero tampoco encaja con los períodos de otras estrellas variables, como las RR Lyrae o las Mira. Y además, el brillo cambia con un patrón muy determinado y exacto. ¿Qué puede producir este hecho? (aparte de los aliens, claro)
Caos, teoremas de perturbación y otros extraterrestres
La respuesta está en el artículo de Quanta Magazine, ese que parece ser que nadie ha querido leer, o bien nadie ha entendido. Es de una lectura un poco complicada, pero voy a intentar a explicar un poco los conceptos que aparecen en el artículo, si bien necesitarían un buen par de entradas que los expliquen a ellos solos a fondo antes de volver aquí otra vez.
Si tras echarle un ojo a esto te sientes algo perdido, recomendaré un buen par de entradas, como bien podían ser las de Cuentos Cuánticos, como Bienvenidos al Caos y La pregunta es… ¿se irá el Sistema Solar al carajo? Donde explican ligeramente qué es un sistema caótico y los teoremas de KAM, respectivamente.
La idea que llevó a Learned a pensar que la emisión de la estrella podía deberse a seres inteligentes fue ver que los pulsos estaban modulados por dos frecuencias relacionadas con números primos. Sin embargo, William Ditto fue el que se dio cuenta de que la ratio de las dos frecuencias es precisamente el número áureo. ¿Es esto extraño? Sorprende un poco, pero aparece en algunas espirales, en plantas, y en el arte con cierta frecuencia. Pero si sabemos algo más de matemáticas parece ser claro lo que está ocurriendo.
Esas matemáticas son las que estudian Teoría del Caos. Esa del efecto mariposa. Básicamente, un sistema es caótico cuando su comportamiento depende de una forma muy fuerte de las propiedades iniciales que le pongas. Si cambias un poquito las condiciones iniciales, el resultado cambia radicalmente. Entre otras cosas, las predicciones meteorológicas se encuentran con este problema, y es lo que hace especialmente difícil predecir el tiempo. Una pequeña diferencia entre dos números puede cambiar el tiempo de un día soleado a una tormenta tremenda.
Cuando se realizan representaciones de estos sistemas, se ve que hay puntos que parecen atraer, y por eso se los denominó atractores. Estos en buena medida son los que determinan la dinámica del sistema caótico. En meteorología, tenemos por ejemplo el atractor de Lorenz. Cuando se empezaron a estudiar, se relacionaron intrínsecamente con el concepto de caos.
Pero por los años 80 se descubrió otra clase de atractores, llamados atractores irracionales. Aparecen precisamente en un sistema modulado por dos frecuencias, en el cual el cociente de las frecuencias es un número irracional, como pi o raíz de 2 (¡o el número áureo!). Estos atractores son muy llamativos porque en ellos no hay fenómenos caóticos. Si cambias un poquito las condiciones iniciales, cambian un poquito los resultados. William Ditto fue el primero en comprobar la existencia de estos clase de atractores en la naturaleza.
Pues al oír hablar de KIC (y de otra serie de estrellas con un comportamiento parecido) Ditto se puso manos a la obra, y ha observado que en estas estrellas aparecen propiedades características de estos atractores irracionales. Por tanto, tenemos simplemente un sistema cuyo comportamiento describe un atractor, que son realmente comunes.
Finalmente, queda ver cómo puede llegar una estrella variable a ese estado, en el cual las frecuencias de pulsación están relacionadas con el número áureo. La respuesta a esta cuestión parece estar en los famosos teoremas de KAM, que nos dicen finalmente que el estado más estable de estas estrellas sería el atractor irracional. Una vez llegan ahí, sería muy difícil sacarlas de este estado para ir a otro, y ahí se quedan.
Conclusión
Aunque los extraterrestres siguen siendo una posibilidad, parece ser que estamos simplemente ante un sistema normal como cualquier otro. Aún así, gracias a la idea de búsqueda de extraterrestres de Learned se ha descubierto un comportamiento que se ignoraba por completo que existiera en la formación estelar. Algunos astrofísicos que estudian estrellas variables ya están empezando a aprender algunas cosas más sobre sistemas caóticos y teoremas de KAM, con el objetivo de mejorar nuestros modelos actuales de cómo funciona una estrella. La idea de Learned, como él mismo ha dicho, ha llevado a una buena cantidad de descubrimientos interesantes.
Muy buena historia y muy buena entrada. Resulta curioso ver hasta que punto la historia de aquel famoso pulsar parlante (que luego no lo era) vuelve a repetirse. Y será así muchas más veces, ya que podemos asegurar que, al menos, a un lado del telescopio hay vida inteligente ansiosa por descubrir.
Entre a este post por que vi esas estrellas y pense en la relacion del lenguaje morse y su parpadeo
y en desesperación por respuesta me encontré con esto, me tranquiliza saber que alguien mas lo investigó y tiene una respuesta para mis dudas, es satisfactorio.