André Beaudoin, estudiante de maestría en iREx, completó su maestría. en la Universidad de Montreal en 2023. Aquí, resume su proyecto de investigación de maestría.
«¿Estamos solos en el universo?» es quizás la pregunta más fundamental en la astrofísica moderna. Pero, ¿cómo podemos responder a ello? ¿Y qué herramientas astronómicas se requieren para encontrar la respuesta?
La vía más prometedora es buscar firmas biológicas, es decir, los elementos químicos o moléculas que no pueden existir, o coexistir, sin la presencia de vida en un exoplaneta. La firma biológica clásica es el par de moléculas de dioxígeno-metano. Este par solo se ha observado en la Tierra, y parece imposible mantener una concentración significativa de ambas moléculas simultáneamente en un planeta sin vida presente para reponerlas. El descubrimiento de estas dos moléculas en un exoplaneta similar a la Tierra sería un gran avance en la búsqueda de vida en otras partes del universo. Esto nos lleva a la segunda pregunta: ¿qué tipo de instrumento astronómico necesitarías para detectar estas partículas?
Los instrumentos modernos de hoy, como el telescopio espacial James Webb, pueden detectar la presencia de ciertos elementos químicos en algunos exoplanetas, pero aún es difícil estudiar exoplanetas del tamaño de la Tierra con estos instrumentos. Además, el descubrimiento del oxígeno sigue siendo esquivo, dadas las dificultades asociadas específicamente con su descubrimiento. La próxima generación de telescopios, los llamados telescopios gigantes, ampliará los límites de lo que es posible. El telescopio más grande de esta generación, el Extremely Large Telescope (ELT), tendrá un espejo principal de 39 metros de diámetro, lo que lo convierte en el telescopio óptico más grande jamás construido. Actualmente se encuentra en construcción en Chile, y está previsto que comience a operar en 2028.
Mi proyecto de maestría implicó evaluar el desempeño de ELT, específicamente el desempeño de uno de sus instrumentos, ANDES, para detectar elementos químicos en las atmósferas de exoplanetas terrestres. Así que construí un simulador que reproduce digitalmente el instrumento con mucha precisión, incluidos todos los módulos y tantas fuentes de error como sea posible. Gracias a esta simulación, fue posible evaluar las condiciones bajo las cuales y en qué exoplanetas sería posible detectar los elementos químicos que nos interesan. En resumen, en su diseño actual, el instrumento nos permitirá detectar agua en muchos exoplanetas terrestres, pero seguirá siendo muy difícil detectar otras moléculas químicas de interés.
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André completó su maestría en la UdeM entre 2021-2023, bajo la dirección del Director iREx, Rene Doyon. Su tesis estará disponible pronto.
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