Identificar planetas en el universo dejó de ser un desafío hace tiempo. Los astrónomos ya confirmaron que son abundantes. El problema actual es otro: distinguir, entre esa multitud, los mundos que se parecen a la Tierra y que podrían albergar vida.
Stephen Eikenberry, profesor e investigador principal en el Colegio de Óptica y Fotónica de la Universidad de Florida Central (CREOL), resume el reto con una imagen simple. Según explicó, buscar uno de estos planetas equivale a intentar ver una pequeña luz parpadeante mientras alguien apunta un reflector directo a la cara del observador. Los planetas en zona habitable orbitan estrellas que suelen ser 10 mil millones de veces más brillantes que ellos.
Para reducir esa diferencia, los telescopios usan coronógrafos, instrumentos que bloquean buena parte del resplandor estelar y dejan pasar la débil luz planetaria hacia los detectores. El problema es que ni siquiera un instrumento perfecto alcanza. Las imperfecciones microscópicas en la óptica del telescopio dejan escapar suficiente luz como para arruinar la observación.
Una corrección que ocurre justo donde se forma la imagen
Eikenberry precisó la magnitud del problema con un dato concreto. Incluso una fuga de luz de apenas una parte en un millón sigue siendo 10.000 veces más brillante que el exoplaneta que se busca detectar. Con ese margen, cualquier imperfección óptica basta para tapar la señal.
Ahí entra PEEPSS, sigla de Sistema Espectroscópico de Exoplanetas Habilitado por Fotónica. El sistema aplica una detección avanzada de frente de onda para identificar y corregir pequeñas distorsiones en la luz entrante antes de que saturen la señal del planeta.
La diferencia frente a otros sistemas está en el lugar donde interviene. Mientras otros instrumentos controlan la luz en una etapa anterior del proceso óptico, PEEPSS realiza esa detección en el plano focal del telescopio, el mismo punto donde se forma la imagen científica. Eso permite corregir errores ópticos que aparecen después de que la luz atraviesa el coronógrafo, las llamadas aberraciones de trayectoria no común.
El componente clave: linternas fotónicas que recuperan información descartada
En el centro del sistema están las linternas fotónicas, una tecnología emergente que separa la luz incidente compleja en canales ópticos individuales. Ese proceso permite recuperar no solo información sobre el brillo, sino también datos de fase que los sistemas de imagen convencionales suelen descartar.
Los detectores tradicionales borran esa información, según explicó Eikenberry, mientras que las linternas fotónicas permiten recuperarla. Esa información adicional habilita lo que los investigadores describen como imágenes de inspiración cuántica, una técnica que usa el comportamiento de la luz para mejorar la resolución y filtrar el resplandor estelar remanente.
El equipo de CREOL se convirtió en uno de los referentes de la astrofotónica, un campo que combina astronomía, fibra óptica y tecnologías fotónicas avanzadas. Eikenberry afirmó que solo dos centros en el mundo realizan trabajo de vanguardia en linternas fotónicas: su propio equipo y la Universidad de Sídney, en Australia.
De los prototipos de laboratorio a las futuras misiones de la NASA
El proyecto está estructurado como un esfuerzo de tres años centrado en construir y probar prototipos de sistemas de linternas fotónicas, tanto en laboratorio como en telescopios reales. Participan también la Universidad de California en Santa Cruz, el Instituto Científico del Telescopio Espacial y la Universidad de Sídney.
En Florida Central, Eikenberry trabaja junto a la estudiante de posgrado Genevieve Markees y a investigadores como Rodrigo Amezcua Correa, Miguel Bandres y José Enrique Antonio López, cuya experiencia en fibra óptica y fotónica resultó clave para armar la colaboración.
Algunas versiones de la tecnología ya se probaron en telescopios de Hawái, gracias a un trabajo conjunto con el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de Estados Unidos y socios internacionales. El objetivo es que la herramienta termine integrada en futuras misiones de la NASA, entre ellas el Observatorio de Mundos Habitables, diseñado para buscar planetas parecidos a la Tierra y analizar sus atmósferas en busca de signos de vida.
Para Eikenberry, incluso confirmar la existencia de mundos con condiciones aptas para una vida similar a la terrestre representaría un cambio profundo en la comprensión del universo. Si a eso se sumara evidencia real de vida, el hallazgo se ubicaría entre los mayores descubrimientos científicos de la historia humana.
