Nuevo método para detectar FANIs mediante la búsqueda de luces en el cono de sombra de la Tierra

A la sombra de la Tierra

Se ha presentado un nuevo método para detectar fenómenos aéreos no identificados (FANIs) mediante la búsqueda de luces en el cono de sombra de la Tierra.

por Baptiste Friscourt

Imagen ilustrativa.

La búsqueda de fenómenos anómalos no identificados continúa. En un nuevo artículo revisado por pares publicado por la Royal Astronomical Society, la Dra. Villarroel y sus coautores explican cómo la sombra de la Tierra en el espacio sería un lugar ideal para buscar objetos avanzados emisores de luz.

Eclipse lunar del 15/04/2014 por Robert Jay GaBany

Este fenómeno se observa con mayor frecuencia durante los eclipses lunares, cuando el cono de sombra se proyecta sobre la superficie lunar, oscureciendo la luz lunar. Sin embargo, la Tierra también proyecta una sombra permanente en el espacio. La luz registrada en este entorno no podría provenir del reflejo de la luz solar en un cuerpo reflectante. En cambio, se trataría de una fuente puntual transitoria en el espacio profundo; algún tipo de plasma desconocido de alta atmósfera que logra mantenerse estable sin energía solar; o una plataforma avanzada no registrada, como un satélite espía. Si bien este último ejemplo podría cuestionarse, dado que sería contraproducente que los satélites espía emitieran luz, ya que esto revelaría su posición, las imágenes láser satelitales ya se utilizan en la ciencia planetaria para monitorear la Tierra.

Los autores explican cómo probaron su método, aquí hay algunos extractos de su artículo:

La Instalación Transitoria Zwicky (ZTF; Bellm et al. 2019; Graham et al. 2019) es un estudio transitorio de campo amplio no dirigido que observa eventos transitorios que van desde objetos del Sistema Solar hasta poderosos eventos extragalácticos con la ayuda de su sistema sistemático de adquisición de datos.

Los análisis de esta sección se refieren a tres conjuntos de muestra de imágenes ZTF.

Para la muestra A, seleccionamos alertas transitorias de un estudio público de transitorios ZTF (cortesía de Igor Andreoni). El conjunto de datos que analizamos abarca desde el 1 de julio de 2019, fecha en que se publicó la clasificación de aprendizaje profundo (real/falso) (Duev et al., 2019), hasta el 1 de agosto de 2022. El conjunto de datos excluyó de la búsqueda los campos ZTF cercanos al plano galáctico para reducir la contaminación por erupciones estelares de enanas M y otros tipos de transitorios rápidos de fuentes astrofísicas dentro de la Vía Láctea. Para ello, ignoramos los campos con una extinción galáctica superior a E(B - V) = 0,3 mag en las coordenadas centrales (utilizando los mapas de polvo de la Colaboración Planck (2014)), siguiendo a Andreoni et al. (2020).

Los transitorios puntuales son, en principio, solo visibles en una sola imagen antes de desaparecer. Esto nos limita a los transitorios que, cuando son brillantes y detectables (superiores a ∼ 20,5 mag), persisten durante un tiempo inferior a la suma del tiempo de exposición y la diferencia de tiempo con imágenes posteriores o anteriores (esto suma ∼ 30 segundos, ya que la imagen posterior se captura inmediatamente después). Cada alerta incluida en la muestra tiene al menos otras 5 alertas en la misma imagen (es decir, mismo campo, mismo JD) que también se detectaron solo una vez durante el estudio ZTF, para centrarse en múltiples transitorios. Se descartaron todas las fuentes dentro de 1,5 segundos de arco de un objeto catalogado. Además, se eliminaron todas las fuentes dentro de 10 segundos de arco de asteroides catalogados. Obtuvimos 11.029 alertas transitorias para examinarlas más de cerca.

De la muestra de 11.029 candidatos, 262 (2,4%) de los ejemplos están en la sombra de la Tierra, lo que excluye cualquier reflexión especular para estos casos particulares.

Este ejercicio nos permitió identificar rápidamente un conjunto de clases de nota:

(1) imágenes afectadas por una diferencia de profundidad (límite de magnitud diferente) u otros problemas de observación;

(2) dos imágenes que muestran cómo un transitorio corto es visible primero en una imagen, y luego se ve otro transitorio en una segunda imagen posterior (en casi todos los casos de este tipo, el transitorio se ve primero en la parte oriental de la imagen, y luego en la occidental, lo que sugiere un objeto en movimiento);

(3) imágenes que muestran el movimiento sincronizado de múltiples objetos que se desplazan de este a oeste;

(4) eventos que han sido, en un sentido preliminar, identificados como candidatos a transitorios múltiples

Se consideraron interesantes dos casos de esta última categoría:

El segundo candidato es un buen ejemplo de un objeto no catalogado que podría ser interesante si se dispusiera de más información. La Figura 4 muestra uno o más objetos de magnitud ∼17 que no tienen coincidencia al consultarse con la base de datos JPL Horizons en abril de 2025.

Este objeto (o conjunto de objetos) se encuentra a unos ∼0,07 segundos de arco s−1 de la eclíptica, lo que sugiere que podría ser un asteroide. Por otro lado, si esta secuencia representa varias imágenes del mismo objeto, su movimiento aparente en ascensión recta es aproximadamente 6 veces mayor que el de los asteroides típicos del cinturón principal, lo que sugiere que está más cerca de la Tierra.

Figura 4. ¿Objeto cercano a la Tierra o triple transitorio? El/los objeto(s) de interés se encuentran dentro de un recuadro de 1000 segundos de arco centrado en AR (J2000) = 145,2448564 y Dec. (J2000) = 15,6224391, JD = 2459256,8096296; véase la Tabla 2 para las coordenadas astrométricas. Se observa un objeto luminoso que atraviesa la esquina superior izquierda de la tercera imagen (abajo a la izquierda), posiblemente un meteoro o una aeronave. Se añade a la secuencia una cuarta imagen en la banda g sin objeto detectado (abajo a la derecha) para mostrar la desviación de una trayectoria recta.

Observamos que, con solo 2 o 3 exposiciones de 30 segundos en cada campo al día, es difícil o improbable detectar múltiples transitorios si ocurren durante media hora. También observamos que el caso hipotético de un transitorio doble podría ser indistinguible de un asteroide si aparecen solo en dos imágenes, y podría distinguirse únicamente por el hecho de que los asteroides siempre se mueven de este a oeste.

Para el presente estudio de prueba de concepto, revisamos manualmente las detecciones para determinar qué tipos de objetos aparecen y no aparecen en estas muestras, en lugar de producir un catálogo exhaustivo de los resultados.

Por ejemplo, en la Figura 7 presentamos algunos ejemplos de objetos con vetas de B/IV. Las vetas similares a estas pueden pertenecer a varias categorías:

(i) meteoritos;

(ii) luces de aeronaves de gran altitud;

(iii) asteroides cercanos a la Tierra ubicados más allá del cono de sombra; o

(iv) objetos emisores de luz que se encuentran por encima de la atmósfera y se mueven dentro del cono de sombra.

Figura 7. Ejemplos de rayas encontradas cerca del centro de la sombra, de B/IV. Los tamaños de las cajas en los paneles superiores son (a) 46,3 × 31,9 arcmin y (b) 25,2 arcmin × 16,6; en los paneles inferiores: (c) 1,7 × 1,4 arcmin y (d) 2,6 × 3,8 arcmin. Se cree que las tres primeras imágenes (a) a (c) corresponden a observaciones de objetos reales, mientras que la cuarta (d) probablemente sea un rayo cósmico debido a la estrechez (FHWM de ∼1 segundo de arco) y la anchura uniforme de la trayectoria a pesar de las fluctuaciones de brillo. Dado el tiempo de exposición de 30 segundos y asumiendo que los objetos están gravitacionalmente ligados a la Tierra, el objeto en (a) se mueve a velocidades angulares consistentes con órbitas inferiores a < 14 000 km, mientras que el objeto (b) corresponde a una altitud de ∼ 20 000 km. En cambio, es probable que ambos objetos sean meteoritos (véase el texto). (c) Este objeto no catalogado (no incluido en la base de datos del MPC en abril de 2025) se encontraba a 4,5° del centro de la sombra y probablemente sea un asteroide heliocéntrico desconocido. Si, por el contrario, estuviera en una órbita geocéntrica circular, la longitud de la estela implica una altitud de casi 200 000 km, donde el radio de la sombra es de tan solo unos 2°.

Cabe destacar un objeto o conjunto de objetos no catalogados, que se muestra en la Figura 4 y se describe en la Tabla 3. Aunque los objetos se ubican a pocos grados de la eclíptica, no aparecen en la lista de cuerpos pequeños del Sistema Solar del JPL ni en el catálogo del Centro de Planetas Menores (Minor Planet Center) a abril de 2025. Además, si cualquiera de las tres detecciones representa un asteroide, este se mueve por el cielo a una velocidad de aproximadamente 4 segundos de arco por minuto, varias veces mayor que la de un asteroide del cinturón principal en oposición. Esto da lugar a dos posibles interpretaciones. En primer lugar, este caso podría ser similar a los múltiples casos transitorios agrupados de origen desconocido presentados en (Villarroel et al., 2021; Solano et al., 2024). Una segunda posibilidad es que estas detecciones representen un único objeto en movimiento (p. ej., una nave espacial tripulada a control remoto o un asteroide). Este es un buen ejemplo de por qué la triangulación es necesaria para desambiguar eventos de este tipo.

El estudio automatizado de las Muestras B–C con NEOrion permitió la detección y el estudio de muchos otros objetos interesantes. Detectamos miles de fuentes puntuales de interés (como posibles destellos), pero también numerosas rayas que podrían ser el foco de un estudio posterior. Las rayas que se muestran en la Figura 7 se encuentran a varios grados del centro de la sombra (Tabla 9). Las rayas que cruzan toda la imagen, como la de la esquina superior izquierda de la Figura 7, probablemente sean meteoros. El ejemplo de la esquina superior derecha está contenido completamente en un solo fotograma de la imagen. La explicación más probable es que un meteoro impacte la atmósfera con un ángulo pronunciado. El FWHM de la sección transversal es consistente con las partículas estelares de la atmósfera en la escena, lo que sugiere una envoltura de gas ionizado de menos de 0,5 m de diámetro si se encuentra en la atmósfera superior. Alternativamente, podría tratarse de un objeto luminoso en la sombra de la Tierra, orbitando a una altitud aproximada de 20 000 km.

Las limitaciones metodológicas de este estudio se verán mitigadas por el nuevo proyecto ExoProbe (véase Villarroel y Marcy, 2023). El proyecto busca construir una red de telescopios con cámaras CMOS (semiconductores de óxido metálico complementario) de alta resolución para la búsqueda de artefactos extraterrestres y sondas en el Sistema Solar interior, en busca de destellos cortos (subsegundos) asociados con objetos tecnológicos de posible origen extraterrestre.

Una de las principales ventajas de este estudio es la gran rentabilidad de su método. Al utilizar datos existentes, identifica candidatos prometedores que pueden verificarse mediante imágenes directas y herramientas personalizadas. La búsqueda de exosondas apenas comienza.

https://www.sentinel-news.org/p/in-earths-shadow?r=2iacp8&utm_campaign=post&utm_medium=web

Modificado por orbitaceromendoza