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Posible explicación a la señal Wow! Y no son aliens

Hoja con secuencias de números. La secuencia 6EQUJ5 está marcada, y junto a ella se ha anotado en forma manuscrita la palabra “Wow!”.
Portada. Detección de la señal Wow! en el registro del radiotelescopio “Big Ear” en 1977.

En agosto de 1977 el astrónomo Jerry R. Ehman se encontraba revisando los registros de la computadora del Radio Observatorio de la Universidad del Estado de Ohio, en EEUU. La larga tira de papel con los datos contenía multitud de caracteres, pero una secuencia particular le llamó la atención: 6EQUJ5. Asombrado por el hallazgo, el astrónomo escribió junto al registro una anotación de sorpresa, que posteriormente se adoptaría como nombre popular: la señal “Wow!” (o “¡guau!”, en español).

Aunque se han propuesto diversos orígenes para la señal, esta se hizo famosa por la posibilidad (bastante remota) de que fuese producida por una especie alienígena. Sin embargo, la señal nunca se repitió y no pudo identificarse la fuente. De hecho, nadie había vuelto a ver nada parecido en ningún otro punto del cielo… ¡Hasta ahora! En este astrobito veremos qué características de la señal llevaron a sugerir un origen alienígena y cómo una nueva investigación propone un origen natural para ella.

La misteriosa y sorprendente señal

La señal “Wow!” fue detectada por el radiotelescopio “La Gran Oreja” (Big Ear, en inglés), instalación que durante décadas contribuyó a explorar el cielo en longitudes de onda de radio. Además, realizó numerosas observaciones relacionadas con la búsqueda de vida extraterrestre inteligente (SETI, por sus siglas en inglés) durante 22 años, figurando en el Libro de los Récords como “el proyecto SETI a gran escala de mayor duración”.

Estos estudios consistieron en gran medida en explorar el cielo en la frecuencia de la línea del hidrógeno a 1420.406 MHz (la línea de 21 cm), que se produce por cambios del estado energético de los átomos de hidrógeno. La elección de esta línea en particular para la búsqueda se debió a que, dado que el hidrógeno es el elemento más simple y común del Universo, se asumió que sería una opción obvia si alguna civilización alienígena quisiera enviar un mensaje: está por todas partes y es fácil de detectar, así que bastaría con codificar un mensaje y transmitirlo en esa frecuencia concreta. Además, la línea de 21 cm es capaz de atravesar nubes de polvo interestelar opacas a otras longitudes de onda, como la luz visible.

Hoja con secuencias de números. La secuencia 6EQUJ5 está marcada, y junto a ella se ha anotado en forma manuscrita la palabra “Wow!”.
Figura 1: Copia de la hoja de datos donde se encontró la señal apodada “Wow!” en agosto de 1977. Esta señal corresponde a la secuencia 6EQUJ5, que representa intensidades de 6.5 ± 0.5 (el 6), 14.5 ± 0.5 (la E), 26.5 ± 0.5 (la Q), 30.5 ± 0.5 (la U), 19.5 ± 0.5 (la J) y 5.5 ± 0.5 (el 5). Crédito: Figura 1 del artículo científico.

En la Figura 1 se muestra una hoja de registro del proyecto, con la intensidad de las señales recibidas respecto al ruido de fondo (relación señal a ruido). Los números indican señales con valores entre 1 y 9, mientras las letras registran valores entre 10 (letra A) y 35 (letra Z). En particular, en la hoja destaca la secuencia 6EQUJ5, que representa una señal con intensidad entre 6.5 ± 0.5 (el 6) y 30.5 ± 0.5 (la U) y es la actualmente conocemos como “señal Wow!”. Al representar gráficamente la intensidad de la señal frente al tiempo, se obtiene una curva como la mostrada en la Figura 2.

Gráfica con forma aproximada de campana, alcanzando el valor de 30 en su máximo.
Figura 2: Gráfico de la relación señal a ruido de la señal “Wow!” en función del tiempo. Las detecciones se representan con barras azules, ajustadas con la línea roja. Crédito: adaptada de wikipedia, usuario Maxrossomachin, CC BY-SA 3.0.

Esta línea era llamativa no sólo por su intensidad (hasta 30 veces superior al ruido) y su frecuencia (justo en la línea de 21 cm), sino también por su escasa anchura. En general, las líneas producidas por emisiones de objetos naturales tienden a ser considerablemente anchas, mientras que las señales artificiales tienen anchos de bandas más estrechos (como la radio AM o FM). De ahí que se sugiriera un posible origen inteligente para la señal “Wow!”. Sin embargo, dado que la señal no se repitió, nunca pudo determinarse qué la produjo.

Más de cuarenta años después, puede que el equipo firmante del artículo que comentamos hoy haya esclarecido el asunto, proponiendo no sólo un mecanismo factible, sino también un posible lugar de origen de la señal. Spoiler: no tiene pinta de que sean los aliens.

Emisión estimulada en nubes de hidrógeno frías

El artículo utiliza datos del gigantesco radiotelescopio Arecibo, que estuvo involucrado en multitud de proyectos SETI hasta su colapso en 2020. En concreto, el equipo firmante busca indicios de señales parecidas a la señal “Wow!” en sus registros más recientes, obtenidos con configuración muy parecida a la de la señal original en un rango de frecuencias que incluye la línea de 21 cm (1419.5-1421.0 MHz). Además, utiliza un método de análisis muy parecido al de aquella. ¡Y encuentran lo que buscaban!

En el artículo se presenta el descubrimiento de varias emisiones estrechas en torno a la frecuencia de la línea de 21 cm (Figura 3), extremadamente parecidas a la señal “Wow!” excepto por dos detalles: hay cuatro señales en vez de una y son más débiles que la señal original. De acuerdo con el artículo, las nuevas detecciones pueden asociarse a cuatro nubes de hidrógeno frío, vecinas de la estrella de Teegarden, en la región de Aries. Así que dada la similitud, el equipo sugiere que la señal “Wow!” también pudo producirse en una nube de hidrógeno frío, aunque no se identificara en aquel momento.

Gráfico con forma aproximada de campana, que alcanza un valor máximo de 3 y se extiende entre -20 y 20 km/s.
Figura 3: Densidad de flujo promedio de las señales en la línea de 21 cm observadas en el estudio. Crédito: adaptada de la Figura 2 del artículo científico.

Determinado el lugar de origen, aún queda explicar qué fenómeno concreto produjo la señal, que duró poco más de un minuto. El equipo propone que estas nubes de hidrógeno, habitualmente poco brillantes, habrían experimentado un súbito y breve aumento de luminosidad debido a algún fenómeno astrofísico natural. Sin embargo, la mayoría de candidatos producirían, además de un aumento en la intensidad de la línea de 21 cm, un aumento en su anchura al incrementar la energía térmica de la nube. Así, el equipo argumenta que el único mecanismo viable para producir una línea tan intensa y a la vez tan estrecha es un máser.

La idea es la siguiente (Figura 4): un objeto situado “detrás” de la nube produce una brusca emisión de radiación. Los fotones emitidos llegan a la nube e interaccionan con sus átomos de hidrógeno, generando más fotones a la misma frecuencia y dando lugar a una reacción en cadena que amplifica la señal original. El resultado es que la nube actúa como máser, aumentando enormemente su brillo sólo en la frecuencia de la línea de hidrógeno (si aumentase en otras frecuencias, la línea se haría más ancha).

De izquierda a derecha y alineados horizontalmente, un radiotelescopio, una nube y una estrella.
Figura 4: Origen propuesto para la señal “Wow!”, consistente en la emisión estimulada en una nube de hidrógeno situada en la línea de visión del radiotelescopio. La emisión estimulada, de tipo máser, sería consecuencia de una ráfaga rápida de radio recibida de fuente situada detrás de la nube de hidrógeno, que incrementa significativamente la luminosidad de la nube. Crédito: adaptada de la Figura 4 del artículo científico.

De acuerdo con el artículo, el objeto “escondido” que estimularía la emisión de la nube de hidrógeno podría ser la llamarada de un magnetar (estrella de neutrones con campo magnético extremadamente fuerte) o un repetidor de rayos gamma suaves (objetos que producen ráfagas de rayos-x y rayos gamma). El tipo de objeto y la duración de su emisión determinará cuánto de brillante será la señal máser, lo que también dependerá de la geometría de la nube y la disponibilidad de átomos de hidrógeno.

Nuevos descubrimientos podrían aguardar en los archivos

En principio, esta hipótesis podría explicar la señal “Wow!”, pero es necesario esperar a que el artículo pase por un proceso de revisión por pares. En cualquier caso, la idea abre la puerta a nuevas investigaciones. Por ejemplo, se podrían intentar localizar magnetares o repetidores de rayos gamma cerca de la región de la señal original, o incluso la nube de hidrógeno que habría sido estimulada. Por otro lado, nuevos instrumentos más precisos permitirían buscar nuevas señales parecidas.

En cualquier caso, hay que tener en cuenta que las alineaciones entre magnetares y nubes de hidrógeno con nuestra línea de visión serán probablemente bastante infrecuentes pero… ¿por qué no buscar en las toneladas de datos de radiotelescopios obtenidos en las últimas décadas? Quizá haya muchas más señales de tipo “Wow!” observadas por casualidad, esperando a ser re-descubiertas. ¡No me digan que no les entran ganas de ponerse un sombrero estilo Indiana Jones y zambullirse en la búsqueda!

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