Resumen (11 de enero de 2006): Los aficionados a la astronomía que aceptaron con entusiasmo poner sus ordenadores al servicio de la búsqueda SETI@home de vida inteligente en el Universo pronto podrán participar en una busca basada en Internet de granos de polvo procedentes de estrellas que se encuentran a millones de años luz de distancia.





Basado en una publicación de la Universidad de California, Berkeley

Espectaculares restos de gas de la explosión de una estrella. Crédito de la imagen: Hubble

Los aficionados a la astronomía que aceptaron con entusiasmo poner sus ordenadores al servicio de la búsqueda SETI@home de vida inteligente en el Universo pronto podrán participar en una búsqueda mediante Internet de granos de polvo procedentes de estrellas que se encuentran a millones de años luz de distancia.

En un nuevo proyecto llamado Stardust@home, la Universidad de California, en Berkeley, los investigadores invitarán a los usuarios de Internet a que les ayuden a buscar unas docenas de granos submicroscópicos de polvo interestelar capturado por la astronave Stardust de la NASA, cuyo regreso a la Tierra se espera en enero de 2006.

Aunque la misión principal de Stardust era la captura del polvo de la cola del cometa Wild 2 –polvo que se remonta al origen del sistema solar hace 4,5 mil millones de años- también capturó muestras de polvo de estrellas lejanas cuyo probable origen sean las explosiones de supernovas de hace menos de 10 millones de años.

'Se tratará de los primeros granos de polvo interestelares traídos a la Tierra para su estudio', declaró Andrew Westphal, miembro de la UC Berkeley y director asociado del Laboratorio de Ciencia del Espacio del campus que ha desarrollado la técnica que la NASA utilizará para escanear digitalmente el aerogel en el cual están incrustados los granos de polvo interestelar. 'La Stardust no es sólo la primera misión que aporta muestras de un cometa, sino la primera en traer muestras de la galaxia'.

'Igual que SETI@home, que es la mayor computadora del mundo, esperamos que Stardust@home sea también una gran computadora, parecida a una red neuronal, con cerebros trabajando conjuntamente para encontrar los granos', dijo Bryan Méndez del Centro de Educación Científica del Laboratorio de Ciencias del Espacio. Méndez y Nahide Craig, astrónomo e investigador ayudante del laboratorio, proyectan crear unos currícula basados en el proyecto Stardust@home y llegar a los grupos astronómicos locales para fomentar la participación en el proyecto.

Méndez y Craig expusieron su programa de extensión educativa en una sesión el 10 de enero en la conferencia nacional de la Sociedad Astronómica Americana en Washington. D.C.

Con base en mediciones anteriores de polvo interestelar de las astronaves Ulysses y Galielo, Westphal espera encontrar aproximadamente 45 granos de polvo submicroscópico en el recolector, un mosaico de ligeros azulejos de aerogel que forman un disco de 16 pulgadas (36,8 cm.) de diámetro –aproximadamente el área de un pie cuadrado [N.T: 1 pie cuadrado= 929,03 centímetros cuadrados]- y de pulgada y media (3,65 cm.) de espesor. Aunque esta busca de partículas de la cola del cometa Wild 2 será capaz de reconocer fácilmente los miles de granos de polvo de cometa que se incrusten en el detector, el hallazgo de 45 o más granos de polvo interestelar metidos en el fondo del detector no resulta tan fácil.

Este colector de aerogel, montado en lo alto de la astronave Stardust, fue usado para recoger partículas de polvo interestelar así como el polvo de la cola del cometa Wild 2. Crédito: Berkeley

Gracias a una subvención de la NASA y la asistencia de la Sociedad Planetaria, Westphal y sus colegas del Laboratorio de Ciencias del Espacio han creado un 'microscopio virtual' que permitirá a todos los que dispongan de conexión a Internet escanear una parte los 1,5 millones de fotografías del aerogel de los rastros dejados por la velocidad del polvo. Cada fotografía cubrirá un área más pequeña que un grano de sal.

'Hace veinte o treinta años, habríamos contratado un batallón de microscopistas que, inclinados sobre sus microscopios, habrían escudriñado el aerogel buscando los rastros de estos granos de polvo', dijo Wetsphal. 'En lugar de eso, desarrollamos un microscopio para escanear el aerogel y esperamos contar con voluntarios entrenados y evaluados por nosotros para buscar estas huellas'.

El microscopio virtual basado en la Web se pondrá a disposición del público a mediados de marzo, incluso antes de que se hayan completado los escaneos en la estancia libre de polvo y de cualquier otro elemento contaminante del Centro Espacial Johnson de Houston. En total Westphal estima que necesitará sobre 30.000 horas de trabajo para revisar las imágenes escaneadas, al menos cuatro veces. La exploración de cada fotografía llevaría pocos segundos, pero el nivel de atención requerida por el observador mientras enfoca repetidamente imagen tras imagen limitará con toda probabilidad el número de escaneos por persona.

Para asegurar que los escaneadores voluntarios sepan lo que están haciendo, cada uno deberá pasar una prueba en donde se le pedirá que encuentre la pista en unas pocas muestras. Para controlar la fiabilidad de cada voluntario -y para proporcionar alguna recompensa en lo que la mayoría de las veces será una búsqueda infructuosa- el equipo proyecta asimismo introducir algunas muestras con y sin huellas.

'En alguna calibración daremos imágenes que nos permitirán evaluar la eficiencia de los voluntarios', dijo Westphal.

Si al menos dos de cuatro voluntarios que vean cada imagen detectan un rastro, esta imagen será dada a 100 voluntarios más para su verificación. Si al menos 20 de estos informan de un rastro, estudiantes de UC Berkeley que son expertos en el reconocimiento de rastros de granos de polvo confirmarán la identificación. Finalmente, se extraerá el grano para su análisis. Los descubridores darán su nombre a sus granos de polvo.

Los granos de polvo se recolectarán en dos fases: durante el viaje de siete años de la astronave Stardust, y del Wild 2 cuando la astronave introduzca su Colector de Polvo Interestelar Stardust (SIDC) en la corriente de polvo interestelar, la cual cruza el sistema solar a la velocidad de 20 kilómetros (12 millas) por segundo. Los granos de polvo dejarán rastros en forma de zanahoria en el aerogel, el cual es una novedosa esponja basada en silicona 100 veces más ligera que el agua.

En las primeras horas de la maña del 15 de enero de 2006, el cargamento de Stardust descenderá en paracaídas en el desierto de Lago de Sal de Utath y será aerotrasportado a Houston, en donde será abierto por equipo de científicos para minimizar la contaminación por polvo de otra procedencia. Cuando se lanzó en 1999, la NASA no sabía muy bien cómo extraer los microscópicos granos de cometa del aerogel y los casi invisibles granos de polvo interestelar.

'Es increíble que la Stardust volase sin que se supiese cómo extraer las partículas del aerogel cuando regresase', dijo Westphal. 'A la NASA tenemos que reconocerle el mérito de correr ese riesgo'.

En un experimento mediante un cañón de aire especial, las partículas penetran en el aerogel a altas velocidades dejando marcas en forma de zanahoria en la sustancia. Crédito: Berkeley

Durante el tranquilo viaje de la Stardust al encuentro del cometa Westphal estuvo al frente un equipo que creó las herramientas de extracción tanto de los granos de polvo del cometa como de los interestelares. En colaboración con Chris Keller, en otros tiempos en el Sensor and Actuator Center de Berkeley y actualmente en MEMS Precision Instruments, desarrolló unas micropinzas, así como lo que él denomina microhorquillas para extraer del aerogel granos del cometa cuya composición elemental e isotópica se analizará al detalle. La abundancia y composición de los granos del cometa informará a los científicos de las condiciones del sistema solar primitivo.

Estas mismas técnicas serán utilizadas para extraer granos de polvo interestelar, pero antes hay que encontrarlos. Basándose en trabajos anteriores con detectores de cristal de rayos cósmicos en la estación espacial MIR, Westphal desarrolló un microscopio automático para fotografiar digitalmente el área entera del aerogel en áreas – del tamaño de un grano de sal - que después se pueden observar en la búsqueda de partículas de polvo. La larga y pesada, si bien emocionante, búsqueda de granos de polvo será llevada a cabo por los voluntarios de Internet.

Una vez identificados y analizados los granos, Westphal aguarda la información que proporcionen sobre los procesos internos de estrellas lejanas como las supernovas, brillantes gigantes rojas o estrellas de neutrones que producen polvo interestelar y también generan elementos pesados como carbono, nitrógeno y oxígeno necesarios para la vida.

El microscopio virtual fue desarrollado por el científico computacional David Anderson, director del proyecto SETI@home, en colaboración con el licenciado en física Joshua Von Korff. Craig y Mendez están creando actualmente una guía docente que utiliza el Microsopio Virtual de Stardust@home para enseñar a los estudiantes sobre los orígenes del sistema solar. Una sección de la web de Stardust@home estará destinada al público en general.