Detectan señal de radio inexplicable a 238 años luz

Un tono de radio finísimo, con una deriva de frecuencia constante y localizado solo en el haz que apuntaba a la estrella K2-155, ha superado una criba de más de 139.000 detecciones en datos del radiotelescopio FAST. Aunque sus propios descubridores catalogan la señal como de «baja prioridad», reconocen que el mecanismo que produjo la señal sigue sin resolverse. ¿Estamos ante un nuevo WOW!?

Debemos remontarnos a 2021. Ese año, el Radiotelescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST), instalado en China y operado por los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias, observó en un total de 33 sistemas con exoplanetas en busca de tecnofirmas, es decir, señales que delaten una tecnología. Ahora, un equipo de la Universidad Normal de Pekín y la Universidad de Zhengzhou ha vuelto sobre esos datos con una herramienta nueva y ha señalado una emisión que apareció en la observación de K2-155, una estrella que alberga tres supertierras. La investigación, firmada como primera autora por Zi-Qi Li y con Tong-Jie Zhang, del Instituto de Fronteras en Astronomía y Astrofísica de la Universidad Normal de Pekín, como autor de correspondencia, está publicada como preprint en arXiv.

Una señal de banda estrecha

La señal, a la que los autores han bautizado NBS 260108 (de «narrow-band signal», señal de banda estrecha), se registró a una frecuencia de 1148,4167 MHz, dentro de la banda L que cubre el receptor de FAST (de 1,05 a 1,45 GHz). Es un tono continuo y sin modulación, con una relación señal-ruido de unos 15 en intensidad total, y presenta una deriva de frecuencia de aproximadamente −0,038 hercios por segundo: la frecuencia baja muy lentamente a lo largo de la observación.

Tiene además una particularidad que la separa de buena parte de las detecciones del estudio: aparece en el haz 1, el que apunta a la estrella, y no se detecta en ninguno de los otros 18 haces del receptor, que funcionan como referencias simultáneas de lo que ocurre alrededor.

Por qué interesa al SETI

La búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI, por sus siglas en inglés) rastrea sobre todo señales de banda estrecha con deriva. El razonamiento que recoge el estudio es que los procesos astrofísicos naturales rara vez generan rasgos espectrales tan estrechos, mientras que un transmisor construido por una tecnología sí puede concentrar su emisión en un margen minúsculo de frecuencias.

Distribuciones de los parámetros de la señal detectada en diferentes etapas del proceso

La deriva, por su parte, tiene una lectura física. Un emisor situado en un planeta que gira sobre sí mismo y orbita alrededor de su estrella se mueve respecto a nosotros con aceleración variable, y eso desplaza la frecuencia que recibimos por efecto Doppler. Los autores calculan que una deriva de −0,038 Hz/s equivale a una aceleración a lo largo de la línea de visión del orden de una centésima de metro por segundo al cuadrado, un valor que consideran perfectamente posible para una señal del cielo. Para ponerlo en contexto, la rotación de la Tierra aporta en el lugar de FAST algo más de tres centésimas, la órbita terrestre unas seis milésimas y la órbita de K2-155 d, según sus cálculos, alrededor de nueve centésimas. El signo negativo indica que la distancia entre emisor y receptor aumentaba durante el escaneo.

K2-155 y su supertierra

K2-155 es una enana roja de tipo M temprano situada a unos 73 pársecs (en torno a 238 años luz), descubierta con la misión extendida K2 del telescopio espacial Kepler. En 2018, un equipo liderado por Teruyuki Hirano, astrónomo especializado en exoplanetas, anunció que albergaba tres supertierras en tránsito. La más externa, K2-155 d, tarda unos 40,7 días en completar su órbita, mide aproximadamente 1,6 veces el radio de la Tierra y se encuentra cerca de la zona habitable de su estrella, lo que la convirtió en un blanco atractivo para SETI.

Comparativa entre el planeta K2 155 d y la Tierra

Conviene precisar un detalle: el estudio no afirma que la señal proceda del planeta. Habla de una señal registrada durante la observación dirigida hacia K2-155, y utiliza el movimiento orbital del planeta únicamente como ejemplo de aceleración compatible con la deriva medida.

Cómo se llegó hasta ella

Las observaciones de 2021 ya habían sido analizadas en trabajos anteriores del mismo grupo (Tao et al., 2022, y Luan et al., 2023), que emplearon el método de coincidencia multihaz para descartar interferencias: una señal que aparece en varios haces a la vez viene de la Tierra, no del punto del cielo al que apunta el telescopio. En esta ocasión el equipo ha desarrollado una red neuronal basada en transformadas wavelet, bautizada MSWNet, que limpia los espectros dinámicos y localiza trazas de banda estrecha, y la ha acompañado de una cadena de filtros y de un veto con los 19 haces.

Tras revisar a fondo los candidatos, solo quedaron dos señales notables. La primera es la ya publicada hacia Kepler-438, otra estrella con un exoplaneta de la lista de 33 objetivos, a 1140,604 MHz, que en su momento pareció compatible con una tecnofirma y acabó descartándose. La segunda es la de K2-155.

¿Una señal extraterrestre?

El propio artículo expone los puntos que inclinan la balanza, y conviene detallarlos:

El primero es la polarización. La señal se detecta con fuerza en una de las dos polarizaciones lineales del receptor, la YY (relación señal-ruido de unos 23), y está ausente en la otra, la XX. Los autores explican que una respuesta en un único alimentador es una señal de aviso frecuente de contaminación instrumental o terrestre, aunque aclaran que la polarización por sí sola no es un criterio decisivo.

El segundo es la recurrencia. K2-155 se observó el 10 de septiembre de 2021 dentro de una secuencia que incluía también K2-18, GJ-9066 y Ross 128. En los tres casos aparecieron, cerca de la misma frecuencia y dominadas también por la polarización YY, trazas de banda estrecha con propiedades distintas (la de Ross 128, desplazada unos 0,02 MHz; la de K2-18, muy débil; la de GJ-9066, casi sin deriva). Para los autores, esa repetición favorece un origen común de interferencia frente a una señal exclusiva de K2-155. Admiten, eso sí, que con estos datos no pueden determinar si la repetición es una asociación física real o una coincidencia.

El radiotelescopio FAST en China

El tercero es el entorno. Cerca de 1148 MHz hay un tenue «peine» de portadoras estrechas separadas unos 1.000 Hz, presente en 17 de las 33 observaciones, y los autores señalan que el candidato se sitúa en un entorno de interferencia estructurada. Entre las fuentes habituales en esa banda, consideran que la iluminación de satélites y de sistemas de navegación (GNSS) es la explicación externa más plausible, siempre bajo la hipótesis de que un mismo contaminante pueda persistir en varios apuntados.

Con todo, el análisis tampoco cierra la puerta del todo. El equipo construyó un conjunto de control con 201 detecciones de características parecidas y encontró que se agrupan en una familia con un espaciado periódico de unos 12,3 kHz, típico de un ambiente instrumental estructurado. NBS 260108 queda fuera de esa familia, y su localización exclusiva en el haz 1 no es el comportamiento habitual de ese conjunto. Según los autores, estos análisis estrechan la interpretación pero no la cierran; el mecanismo concreto de acoplamiento sigue sin resolverse. Por todo ello la clasifican como candidato de baja prioridad, no como detección robusta, y la conservan como asunto de seguimiento interno para futuras observaciones con mejor discriminación entre objetivos, haces y polarizaciones.

El sistema planetario de K2 155

El eco de BLC1

Hay una curiosidad numérica que el artículo menciona por otro motivo. Al explicar por qué su algoritmo distingue el sentido de la deriva, los autores recuerdan el caso de BLC1, la señal de interés detectada por Breakthrough Listen (el programa de búsqueda de tecnofirmas de la iniciativa Breakthrough) en dirección a Proxima Centauri, la estrella más cercana al Sol. BLC1 mostraba una deriva positiva de +0,038 Hz/s: la misma magnitud que la de K2-155, pero con signo contrario. Es una coincidencia en el valor absoluto que el estudio no desarrolla. Los análisis publicados en 2021 en Nature Astronomy concluyeron que BLC1 no mostraba una deriva coherente con el movimiento esperado hacia ese punto del cielo y no avalaron un origen extraterrestre.

Al contrario de lo ocurrido con la señal de Kepler-438, que terminó atribuida a interferencia tras compararla entre objetivos, haces y polarizaciones, la de K2-155 queda en un terreno intermedio: no encaja del todo en el patrón de las interferencias conocidas del estudio, pero tampoco reúne las pruebas que exigiría una detección. Los propios autores apuntan que solo observaciones futuras con mejor discriminación entre objetivos, haces y polarizaciones podrán aclarar qué es.