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Investigación, divino tesoro | Astrofísica

Con los ojos puestos en el Universo

El físico Santiago Iglesias busca planetas fuera de nuestro Sistema Solar y aspira a diseñar un modelo de inteligencia artificial que permita encontrarlos de forma automática: “El método actual es muy tedioso”

Por la izquierda, María Luisa Sánchez, el doctorando Santiago Iglesias y Enrique Díez, con un telescopio, en la sede del ICTEA, en la Escuela de Minas de Oviedo. | Fernando Rodríguez | F. RODRÍGUEZ

Santiago Iglesias Álvarez lleva tan solo cinco meses buscando exoplanetas –cuerpos celestes que orbitan fuera de nuestro Sistema Solar– y ya ha encontrado un candidato, que además es “muy especial”. De momento, hasta ahí puede leer, pero confía en que el hallazgo culmine con una publicación científica de alto impacto. El reto último de su tesis doctoral, según explica, es diseñar una red neuronal, basada en la inteligencia artificial, que permita automatizar la búsqueda de planetas extrasolares ahorrando tiempo y esfuerzo a los investigadores. “El método actual es muy tedioso. A lo mejor tienes una selección de 6.000 estrellas y hay que ir mirando una a una a ojo, analizando sus curvas de luz”, explica este ovetense, de 24 años y graduado en Física.

En concreto, el modelo de inteligencia artificial que aspira a crear es para trabajar con el telescopio espacial TESS (Satélite de sondeo de exoplanetas en tránsito) de la NASA. “A diferencia del satélite Kepler, que permite ver una zona chiquitita del cielo, TESS cubre todas las estrellas; te permite buscar donde tú quieras. Esa es la ventaja. El inconveniente es que son cámaras fotográficas con una precisión menor que Kepler. Esto quiere decir que, ante estrellas débiles, obtienes muchísimo ruido”, explican los directores de la tesis, los profesores María Luisa Sánchez y Enrique Díez. Es tal el ruido que genera que con frecuencia los científicos tienen que trabajar con códigos para conseguir una mínima información de cada estrella. De ahí, la importancia, dice el doctorando del ICTEA (Instituto de Ciencias y Tecnologías Espaciales de Asturias), de enseñar a las máquinas a que identifiquen por sí mismas exoplanetas.

Actualmente, para saber si una estrella es un exoplaneta hay que recurrir –en este caso– al telescopio TESS y extraer los datos de brillo para obtener las curvas de luz. “Si es un planeta, tiene que haber un momento en el que se eclipse la luz de la estrella. Es decir, tú ves la curva y cada cierto tiempo aprecias una bajada muy pronunciada en el brillo. De esta forma, tendríamos un candidato a exoplaneta. Pero para confirmarlo hace falta sacar su masa a partir de los espectros de la estrella y de su velocidad radial. Eso nosotros lo hacemos en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Canarias”, detalla Iglesias Álvarez. Obteniendo la masa, ya tendríamos un nuevo exoplaneta. Lógicamente todo este proceso implica una cantidad ingente de horas de trabajo, ya que estrellas hay miles. Aproximadamente, en nuestra galaxia existen 100.000 millones. “Ese patrón periódico que observamos en las curvas de luz, tenemos que comprobarlo también. Si todo eso lo pudiese hacer una red neuronal, sería muy interesante y beneficiaría a miles de investigadores de todo el mundo”, apunta el joven ovetense.

Santiago Iglesias muestra en el ordenador las gráficas que analiza. |

Santiago Iglesias muestra en el ordenador las gráficas que analiza. |

Objetivo: buscar vida

Solo con el telescopio TESS se han descubierto alrededor de 176 exoplanetas. El ICTEA, con sede en la Escuela de Ingeniería de Minas, Energía y Materiales, de Oviedo, lleva localizados unos 50. De hecho, el Instituto desarrolló el año pasado un proyecto de colaboración entre astrónomos profesionales y amateur que dio como resultado el hallazgo de cuatro nuevos exoplanetas y catorce candidatos. ¿Y por qué hay tantos ojos puestos en el mundo en los planetas existentes fuera de nuestro Sistema Solar? Santiago Iglesias responde: “Porque se trata de entender cómo funciona el Universo y, en definitiva, buscar vida”. Vida entendida como la que encontramos en la Tierra. Por eso, “lo que nos interesan sobre todo son exoplanetas ubicados en la zona habitable, que en nuestro Sistema Solar es una banda comprendida entre Venus y Marte. Se busca que tengan agua líquida y también que sean planetas rocosos, no gaseosos”, agrega.

El investigador Enrique Díez asegura que hoy en día se pueden ver exoplanetas cerca de los límites de la galaxia, “en un radio de unos 10.000 años luz, porque el polvo y el ruido impide ver más allá”. “Siempre hay nuevos retos –apunta– y los exoplanetas te aportan información sobre cómo se formaron las estrellas y los sistemas planetarios, cómo evolucionaron, cómo han ido cambiando... Y con el nuevo telescopio espacial James Web vamos a poder saber si los candidatos a exoplanetas tienen atmósfera y de qué está hecha esa atmósfera. Eso es un paso más”.

Santiago Iglesias Álvarez llegó al programa de doctorado por vocación. Cuenta que desde que empezó la carrera de Física, siempre tuvo claro que su camino sería la investigación. “Luego en el máster me interesé por el doctorado y aquí estoy”, comenta. El investigador ovetense cursó el Máster en Física Avanzada y optó por la rama de la astrofísica, porque le interesa saber “cómo se comporta el Universo”. “Leí muchos libros de divulgación y quería saber el porqué de las cosas. Me gusta describir que está pasando a una distancia tan lejana de nosotros”, señala.

Iglesias desarrolla su tesis doctoral con un contrato de investigación del ICTEA, aunque ha solicitado ayudas predoctorales al Principado (las “Severo Ochoa”) y a la Universidad de Oviedo. Empezó esta aventura este curso y su sueño sería continuar en la institución académica asturiana. “Aquí eres profesor e investigador. Eso me gusta. Querría llegar a hacer las dos cosas en un futuro”, remata.

Está en su primer año de doctorado


¿Qué investiga? Busca exoplanetas, es decir, planetas que orbitan fuera de nuestro Sistema Solar. Lleva desde septiembre en esta tarea y ya ha localizado un candidato “muy especial”. 

¿Por qué es importante? Porque estos cuerpos celestes nos aportan información del Universo y se trata, en definitiva, de encontrar vida más allá de la Tierra. Además, Santiago Iglesias aspira a desarrollar una red neuronal basada en la inteligencia artificial que permita automatizar la búsqueda de exoplanetas. Esta búsqueda se hace hoy en día analizando curvas de luz de miles de estrellas, lo que implica muchas horas de trabajo y de esfuerzo. 

¿Cómo se financia? A través de un contrato de investigación del Instituto de Ciencias y Tecnologías Espaciales de Asturias (ICTEA). Está en su primer año de doctorado y tiene solicitadas dos ayudas predoctorales: las del Principado (“Severo Ochoa”) y las de la Universidad de Oviedo. 

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