Para la mayoría de los estándares, el espacio está extremadamente vacío, conteniendo en promedio solo un protón por cada cuatro metros cúbicos de volumen. En este océano cósmico, tan incomprensiblemente desolado y vasto, galaxias enteras son similares a manchas dispersas de espuma de mar, sin mencionar las estrellas, los planetas y otros objetos menores que se desvanecen hasta la insignificancia contra el vacío. Para grupos aleatorios de materia a la deriva en las profundidades de alguna manera encontrarse entre sí parece bordear lo milagroso.
Sin embargo, se encuentran el uno al otro, y en números sorprendentes. Las estrellas y los planetas lanzan rutinariamente objetos más pequeños al espacio interestelar como consecuencia ineludible de la mecánica orbital. Y el reciente descubrimiento de ‘Oumuamua, un misterioso y único objeto interestelar de su tipo que fue espiado por casualidad cuando pasó cerca de nuestro sol el año pasado, lo confirma. Las extrapolaciones estadísticas sugieren que un cuatrillón de billones de objetos similares pueden acechar aún sin ser vistos en los espacios oscuros entre las estrellas de la Vía Láctea, tantos que siempre debería haber uno de esos transeúntes volando a través de la esfera teórica limitada por la órbita de la Tierra alrededor de nuestra estrella. Con un tamaño estimado de aproximadamente medio kilómetro, ‘ Oumuamua en algunos aspectos representa la punta del iceberg interestelar; al igual que los granos de arena superan en número a las grandes rocas en una playa, por cada cuerpo del tamaño de ‘Oumuamua que deambula por la galaxia debería haber muchos, muchos más objetos aún más pequeños. Los científicos ya saben de muchos inmigrantes interestelares microscópicos-rayos cósmicos y partículas de polvo estelar del tamaño de micrones que ocasionalmente golpean naves espaciales -, pero aparte de ‘Oumuamua, nunca se ha encontrado definitivamente nada más grande.
Ahora dos investigadores-Avi Loeb, catedrático de astronomía de la Universidad de Harvard, y Amir Siraj, estudiante de Harvard—dicen que eso ha cambiado, argumentando que un modesto meteoro observado en enero de 2014 era en realidad un marginado de otra estrella. Detallan su resultado en un preprint enviado para su publicación revisada por pares en Astrophysical Journal Letters. Si se confirma, el hallazgo podría ayudar a abrir una nueva frontera en la detección y el estudio de meteoros interestelares.
Una afirmación hiperbólica
«Los enfoques anteriores de este problema eran como buscar sus llaves bajo una farola, donde nuestro sol es la lámpara que ilumina su entorno y los objetos interestelares que pasan son las llaves», explica Loeb. «Esa es una buena técnica, así es como se encontró ‘Oumuamua’, pero realmente te limita, particularmente al tratar de averiguar la composición de un objeto.»
Para su estudio, Loeb y Siraj utilizaron un método diferente, buscando evidencia de objetos interestelares en más de tres décadas de datos del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS), un catálogo global de meteoros detectados por redes de sensores del gobierno de los Estados Unidos administrado por la NASA.
Porque debería haber muchos más objetos interestelares de tamaños más pequeños, dice Loeb, » hay una buena probabilidad de que nos parezcan meteoros, ya que las posibilidades de que se crucen con la Tierra son mayores.»Monitorear el rastro brillante de un meteorito mientras se quema en la atmósfera de nuestro planeta puede revelar no solo el tamaño y la composición del objeto, sino también su trayectoria y velocidad con respecto a la Tierra y el sol. Si la velocidad de entrada inferida de un meteoro supera los 42 kilómetros por segundo, la velocidad de escape del sistema solar en las proximidades de la Tierra, su trayectoria podría considerarse «hiperbólica», lo que significa que podría haber sido un transeúnte interestelar «libre» que se mueve demasiado rápido para ser capturado por la gravedad del sol.
Solo un evento en la base de datos de CNEOS cumplió con los criterios conservadores de Loeb y Siraj: una bola de fuego frente a la costa de Papúa Nueva Guinea el 8 de enero de 2014. De acuerdo con el análisis de la pareja de los datos de CNEOS, el meteoro tenía medio metro de tamaño y acumuló casi 500 kilogramos, entrando en la atmósfera de la Tierra a casi 44 kilómetros por segundo antes de explotar en lo alto del Océano Pacífico. Es revelador que el rastro del meteorito mostró que no había impactado a la Tierra de frente, como cabría esperar de un objeto nativo de rápido movimiento en una órbita retrógrada alrededor de nuestra estrella. En cambio, parecía haberse abalanzado por detrás, superando a nuestro planeta a medida que la Tierra se movía alrededor del sol, lo que sugiere que su velocidad real con respecto a nuestro sistema solar había sido de un exceso de ampollas de 60 kilómetros por segundo. Reconstruyendo el camino más probable del objeto a la Tierra, Loeb y Siraj no encontraron encuentros cercanos previos con Júpiter u otros cuerpos grandes que pudieran haber aumentado su velocidad.
El caso de que el meteoro fuera una roca de otra estrella parecía casi demasiado bueno para ser cierto, particularmente porque los datos de CNEOS se interpretan mejor con precaución. Las fuentes primarias del catálogo son satélites clasificados de observación de la Tierra operados por el ejército de los Estados Unidos, que pueden registrar el brillo, la orientación y la duración de las bolas de fuego que ingresan a la atmósfera de nuestro planeta. Por razones de seguridad nacional, el gobierno se niega a divulgar información sobre posibles fuentes de incertidumbre en las mediciones secretas de los satélites.
» Al principio no lo creí», dice Siraj. Durante una semana, él y Loeb revisaron repetidamente su análisis de los datos de CNEOS, siempre llegando a la misma conclusión: el meteoro debe haber tenido un origen interestelar. En última instancia, optaron por probar sus métodos en un evento diferente y mucho más estudiado: el meteoro de 20 metros que explotó y causó estragos en la ciudad rusa de Cheliábinsk en 2013. Usando grabaciones de video de la bola de fuego de Chelyabinsk, «derivamos su órbita usando nuestros métodos, y fue una coincidencia muy cercana», dice Siraj. «Cuando vi eso, pensé:’ Oh, Dios mío, esto es real.»
¿Un origen Interestelar de la Vida?
La velocidad extrema estimada del meteoro no solo era mucho mayor que la de los objetos que orbitan alrededor del sol, sino también muy superior a lo que sería típico de otros sistemas cercanos que giran a través del delgado disco estrellado de la Vía Láctea. Eso, dice Loeb, significa que sus supuestos orígenes interestelares son decididamente exóticos. «O vino de una estrella en el disco grueso de la galaxia», dice, » o vino del disco delgado de la galaxia, de regiones internas de un sistema planetario donde los objetos orbitan a velocidades más altas.»
El análisis de la pareja también sugiere que objetos interestelares de esta escala golpean la Tierra al menos una vez por década, lo que significa que quizás casi quinientos millones han llovido sobre nuestro planeta a lo largo de sus 4,5 mil millones de años de historia. Las estrellas cercanas a la nuestra deberían expulsar entre 0,2 y 20 masas terrestres de tales objetos a lo largo de sus vidas, estiman Loeb y Siraj, y en cualquier momento, del orden de un millón, deberían estar en algún lugar dentro de la órbita de la Tierra alrededor del sol.
Tales posibilidades tienen profundas implicaciones. «Algunos de estos objetos podrían potencialmente transferir vida entre sistemas planetarios», dice Loeb, refiriéndose a una amplia teoría conocida como panspermia (en griego antiguo,» todas las semillas») que postula que la vida comenzó en el espacio exterior y puede migrar fácilmente entre planetas. En principio, los microbios alienígenas protegidos dentro de rocas lanzadas al espacio por un impacto gigante en algún mundo portador de vida podrían sobrevivir a un viaje interestelar y una entrada ardiente en la atmósfera de un planeta. Algunos investigadores han postulado que esto puede incluso explicar la aparición temprana de la vida en la Tierra, que el registro fósil sugiere que ocurrió con una rapidez impactante hace más de cuatro mil millones de años, prácticamente tan pronto como nuestro planeta se enfrió lo suficiente como para albergar agua líquida. «Si este meteorito es realmente interestelar, muestra una prueba de concepto», dice Loeb. «Claro, se quemó, pero los más grandes y raros no lo harán, y no necesitamos un impacto cada década para sembrar la Tierra primitiva.»
Incluso si el meteorito de Loeb y Siraj hubiera logrado alcanzar la superficie de la Tierra, sin embargo, otros expertos en el tema arcano de la panspermia sugieren que no habría traído nada vivo con él. «Lo más probable es que este objeto no provenga de un cuerpo habitable (mucho menos habitado), sino que sea un trozo de un cuerpo congelado similar a un cometa», dice Benjamin Weiss, científico planetario y experto en meteoritos del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Más fundamentalmente, dice Weiss, la afirmación de que esta roca espacial en particular era interestelar es problemática. «El catálogo de meteoros que se utilizó no informa de incertidumbres sobre la velocidad de entrada», señala. «Estas incertidumbres deben cuantificarse antes de que este meteoro pueda ser aceptado como interestelar.»
Incertidumbres desconocidas
Esa es también la opinión de Paul Chodas, gerente del catálogo de CNEOS en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. «En CNEOS simplemente publicamos los datos de la bola de fuego que se nos informan; no tenemos información sobre las incertidumbres», dice.
En marzo de este año, dice Chodas, él y otros miembros del personal de CNEOS marcaron el meteoro de Papúa Nueva Guinea de 2014 como potencialmente interestelar según sus propios cálculos de su órbita, pero no publicaron ese resultado debido a preocupaciones sobre la calidad de los datos. La afirmación «bastante extraordinaria» y «altamente especulativa» de Loeb y Siraj, dice, «se basa en solo unos pocos números que probablemente sean altamente inciertos.»(En su artículo, Loeb y Siraj citan trabajos anteriores que informan que la incertidumbre típica del catálogo de CNEOS para la velocidad de un meteoro del tamaño de un metro es inferior a un kilómetro por segundo, una compensación insignificante en la enorme velocidad medida de su bola de fuego interestelar candidata.)
Cuando se le preguntó acerca de las incertidumbres en el catálogo de bolas de fuego de CNEOS, Lindley Johnson, «oficial de defensa planetaria» de la NASA, señala que sus entradas representan el uso de datos «de una manera que nunca, nunca, se pensó originalmente.»Aunque inicialmente se concibió como una simple lista de tiempos, ubicaciones y niveles de energía de las bolas de fuego, hace más de una década el catálogo también comenzó a incorporar estimaciones de velocidad y direccionalidad para eventos particularmente ricos en datos, con la esperanza de que los investigadores pudieran usar esas proyecciones para rastrear campos de escombros de meteoritos de grandes bolas de fuego que ocurrieron sobre la tierra. Pronto, analistas particularmente audaces estaban usando esas proyecciones para mirar hacia atrás en el tiempo, juntando las historias orbitales potenciales de los meteoros para vincularlos con cualquier meteorito que produjeran a ciertas familias de asteroides. Eso» ya estaba extendiendo la credibilidad en los datos más allá de cualquier cosa científicamente válida», dice Johnson. «¿Ahora quieres especular sobre la base de datos tan tenues que algunos podrían ser objetos interestelares? Eso realmente estira la credibilidad más allá del punto de ruptura para mí.»
Peter Brown, astrónomo planetario y experto líder en meteoros de la Universidad Occidental de Canadá, dice que a pesar de que el catálogo de CNEOS es en promedio de muy alta calidad, la validez de cualquier punto de datos individual, particularmente para meteoros más pequeños, sigue siendo cuestionable. «Estadísticamente, creo que las órbitas, velocidades y trayectorias derivadas del catálogo están bien», dice. «Pero simplemente no sabemos cuáles son buenas y cuáles son malas.»Además, dice Brown, de las miles de pequeñas bolas de fuego detectadas previamente por otros estudios independientes utilizando cámaras terrestres y estaciones de radar, ninguna ha exhibido claramente una trayectoria hiperbólica. «Si un décimo o un vigésimo por ciento de la población fuera hiperbólica, como afirman Loeb y Siraj, se esperaría que hubiera un buen número de hiperbólicos en los datos de las redes terrestres—pero no lo vemos.»
Aún así, Brown agrega, «es fantástico que otros provengan de diferentes disciplinas y apliquen sus propios enfoques a este rico conjunto de datos…. Los meteoritos interestelares deben estar golpeando la atmósfera de la Tierra, y las bolas de fuego son la forma natural de buscarlos. Solo tenemos que encontrarlos de manera convincente, de maneras que no puedan descartarse como incertidumbres de medición.»
Esto, naturalmente, es parte del gran plan de Loeb y Siraj. El siguiente paso en la búsqueda de meteoros interestelares, dicen, es asegurarse de que las bolas de fuego potencialmente hiperbólicas no solo se puedan detectar sino también caracterizar. Observado con el equipo adecuado, la luz de una bola de fuego se puede dividir en un espectro multicolor que actúa como un «código de barras» para revelar la composición química del objeto, una pista crítica sobre si se formó o no alrededor de nuestro sol.
«Cada pocos años deberíamos tener uno de estos meteoros hiperbólicos», dice Loeb. «Si solo nos aseguramos de que los observadores estén marcando bolas de fuego con velocidades excesivas, deberíamos ser capaces de establecer estudios espectroscópicos para obtener el espectro de cada uno a medida que se quema en la atmósfera y, de hecho, demostrar un origen más allá de nuestro sistema solar. ¡Seguramente esto es algo en lo que vale la pena invertir!»