El error silencioso en la búsqueda de planetas exprés
En un observatorio silencioso, un espectrógrafo capta la luz de una estrella lejana. El instrumento la descompone en un arcoíris: el espectro. Las líneas del espectro se desplazan ligeramente de un lado a otro: una estrella invisible la hace tambalearse. Para notar ese desplazamiento, los astrónomos comparan el espectro con una referencia: un "retrato" de la estrella construido a partir de muchas observaciones.
Una forma de comparación es el método de la derivada. Observa qué tan rápido cambia el brillo a lo largo del espectro y, a partir de esa pendiente, calcula el desplazamiento. Pero si el retrato de referencia se construye a partir de imágenes tenues (con baja relación señal/ruido), la pendiente resulta imprecisa. Es como un intérprete que se distrae con cada susurro en la sala: la reunión de una hora se convierte en dos. Los autores lo comprobaron con líneas artificiales y datos reales.
Cuando la señal se vuelve más brillante (señal/ruido mayor de 1000), el error cae por debajo del umbral de sensibilidad de los mejores espectrógrafos actuales. Y si se promedian muchas líneas, la incertidumbre se reduce sin importar la calidad. En observaciones reales, la diferencia entre métodos fue de solo 12,5 centímetros por segundo para una plantilla de 78 imágenes: menos que la velocidad de crecimiento del bambú.
Este trabajo es un recordatorio: en la búsqueda de planetas del tamaño de la Tierra, incluso un fallo microscópico en los cálculos puede confundir. Un error silencioso en el método, casi imperceptible, puede enmascarar la señal real. Y entonces el espectrógrafo en el observatorio silencioso seguirá captando luz sin sospechar que hay un planeta escondido.
El método de las velocidades radiales ayudó por primera vez a encontrar un exoplaneta alrededor de la estrella 51 Pegasi en 1995. Desde entonces, la precisión ha aumentado tanto que distinguimos el bamboleo de una estrella en centímetros por segundo: más lento que el paso de un caracol.