Los investigadores de Yale han encontrado una forma basada en datos para detectar planetas distantes y refinar la búsqueda de mundos similares a la Tierra.

El nuevo enfoque esbozado en un estudio publicado el 20 de diciembre en El diario astronómico , se basa en métodos matemáticos que tienen sus fundamentos en la investigación física. En lugar de intentar filtrar el "ruido" de la señal de las estrellas alrededor de las cuales orbitan los exoplanetas, Los científicos de Yale estudiaron toda la información de la señal en conjunto para comprender las complejidades dentro de su estructura.

"No requiere nada más que los datos en sí, que es un cambio de juego, "dijo el autor principal John Wettlaufer, el A.M. Profesor Bateman de Geofísica, Matemáticas y Física en Yale. "Es más, nos permite comparar nuestros hallazgos con otros enfoques tradicionales y mejorar los supuestos de modelado que utilicen ".

La búsqueda de exoplanetas, planetas que se encuentran fuera de nuestro propio sistema solar, ha aumentado drásticamente en los últimos años. El esfuerzo está motivado, en parte, por el deseo de descubrir análogos de la Tierra que también puedan sustentar la vida.

Los científicos han empleado muchas técnicas en este esfuerzo, incluida la sincronización del púlsar, imagen directa, y medir la velocidad a la que las estrellas y galaxias se acercan o se alejan de la Tierra. Sin embargo, cada una de estas técnicas, individualmente o en combinación, presenta desafíos.

Ante todo, esos desafíos tienen que ver con la eliminación de datos extraños (ruido) que no coinciden con los modelos existentes de cómo se espera que se comporten los planetas. En esta interpretación tradicional del ruido, las búsquedas pueden verse obstaculizadas por datos que oscurecen o imitan a los exoplanetas.

Wettlaufer y sus colegas decidieron buscar exoplanetas de la misma manera que habían clasificado los datos satelitales para encontrar cambios complejos en el hielo marino del Ártico. El nombre formal del enfoque es "análisis de fluctuación sin tendencia ponderado temporalmente multifractal" (MF-TWDFA). Tamiza los datos en todas las escalas de tiempo y extrae los procesos subyacentes asociados con ellos.

"Una idea clave es que los eventos más cercanos en el tiempo tienen más probabilidades de ser similares que los más lejanos en el tiempo, ", Dijo Wettlaufer." En el caso de los exoplanetas, son las fluctuaciones en la intensidad espectral de una estrella con las que estamos lidiando ".

Benoit B. Mandelbrot y Katepalli Sreenivasan fueron pioneros en el uso de multifractales en ciencia y matemáticas. Para obtener experiencia en la búsqueda de exoplanetas, los investigadores consultaron con la astrofísica de Yale Debra Fischer, quien ha sido pionero en muchos enfoques en el campo.

Los investigadores confirmaron la precisión de su metodología probándola con observaciones y datos de simulación de un planeta conocido que orbita una estrella en la constelación de Vulpecula. aproximadamente a 63 años luz de la Tierra.