La detección de exoplanetas es un proceso complejo, pues la luz de sus estrellas anfitrionas suele ocultar su brillo. Sin embargo, un nuevo método es hasta quince veces más sensible que los tradicionales para obtener imágenes directas de estos cuerpos más allá del Sistema Solar.

Los investigadores probaron la técnica de aprendizaje basado en la física para la obtención de imágenes de planetas (FLIP) a observaciones de la cámara de infrarrojo cercano del telescopio espacial James Webb.

Una vez que el nuevo método eliminó el deslumbramiento de la estrella anfitriona, el equipo logró la primera imagen del exoplaneta 51 Eridani b, que no es detectable mediante técnicas estándar y permanecía oculto en datos del James Webb desde hacía dos años.

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En otras pruebas, FLIP resultó entre 2 y 15 veces más sensible que las técnicas estándar de eliminación del resplandor solar y los autores consideran que podría utilizarse, junto con las observaciones del James Webb, para ayudar a identificar planetas gigantes más fríos, de menor masa o más antiguos.

Un millón de veces más tenues que sus estrellas

Los planetas son un millón de veces más tenues que sus estrellas, por eso para obtener imágenes de exoplanetas hay que eliminar ese resplandor.

“Se trata de un problema muy complicado, ya que incluso los cambios más mínimos en el telescopio pueden afectar a cómo se percibe ese resplandor”, señaló el investigador de la Universidad Northwestern y primer autor del artículo Rodrigo Ferrer-Chávez.

El método FLIP crea un gemelo digital del telescopio, es decir, una réplica virtual que simula cómo la luz de las estrellas atraviesa sus espejos y llega a los detectores.

Mediante técnicas computacionales similares a las que se utilizan para entrenar modelos de inteligencia artificial (IA), el equipo ajustó con precisión millones de parámetros en el gemelo digital para tener en cuenta las minúsculas imperfecciones del telescopio, incluidos los sutiles desplazamientos de posición y las distorsiones en su óptica.

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El equipo realizó ajustes repetidos del gemelo digital hasta que coincidiera fielmente con la observación real del telescopio, FLIP recreó la luz estelar no deseada con una precisión extraordinaria. A continuación, los investigadores restaron ese resplandor simulado de la imagen para revelar el planeta oculto, explicó la universidad.

Esta técnica podría adaptarse, en el futuro, para su uso en observatorios terrestres y resultar útil para obtener imágenes de planetas análogos a la Tierra en misiones propuestas por la agencia estadounidense NASA como el Observatorio de Mundos Habitables.