Söker vi utomjordiska signaler på fel radiofrekvenser?

 

Bild https://www.ras.ac.uk/ ALMAs DV-59-antenn i förgrunden med flera andra antenner i bakgrunden. Credit ALMA / Alex Pérez / CC BY 4. Licenstyp Attribution (CC BY 4.0)

De flesta radiofrekvensundersökningar av SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) har fokuserat på frekvenser mellan 1,42 och 1,66 GHz. Detta område kallas ' water hole ' eftersom det ligger mellan de naturliga radiofrekvenser som sänds ut av väte och hydroxyl (kombination av väte och syre), två molekyler vars kombination bildar vatten (två väteatomer plus en syreatom) .

Forskare har länge ansett att denna relativt tysta del av radiospektrumet skulle vara en logisk plats för kommunikation eftersom en teknologiskt avancerad civilisation borde känna igen betydelsen av väte och hydroxyl och sannolikt sända och lyssna på dessa frekvenser.

Med hjälp av arkiverade observationer från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA-teleskopet) i Chile genomförde astronom Louisa Mason, doktorand vid University of Manchester den första SETI-undersökningen någonsin med teleskopet. Istället för att göra nya observationer analyserade hon befintlig data som ursprungligen samlats in för andra astronomiska ändamål.

Hon letade efter smalbandsignaler som kunde indikera närvaron av teknik snarare än naturliga astrofysiska processer. "Millimeter- och submillimeterradiobanden är nästan helt outforskade av SETI, så det handlar egentligen om att öppna ett nytt område av parameterutrymme att söka i."

Mason sökte i två små frekvensfönster i ALMAs Band 3-observationer men fann inga kandidat-teknosignaturer (utomjordiska signaler). Även om undersökningen endast undersökte fyra arkiverade ALMA-observationer, beskriver Mason att arbetet visar att högfrekventa radioteleskop kan spela en viktig roll i framtida SETI-program. "Även en mycket liten observation kan innehålla ett enormt antal av stjärnor som vi kanske aldrig hade tänkt studera. Genom att kombinera högfrekventa observationer med galaktiska simuleringar kan vi bättre förstå exakt vad vi har sökt efter och var vi bör leta härnäst."

Mason betonar att frånvaron av någon upptäckt signal inte betyder att intelligent liv inte existerar utan att ingen kandidatsignal hittades inom de små frekvensområden som undersöktes i denna studie. Istället hoppas hon att arbetet ska uppmuntra framtida SETI-undersökningar att söka bredare över radiospektrumet och bättre utnyttja befintliga astronomiska observationer.

Min tanke är att eventuella avancerade intelligenser därute kanske använder andra kanaler för kommunikation är radiofrekvenser. Ex kvantkommunikation kommunikation med fotoner istället för radiofrekvenser. 

Arbetet utfördes i samarbete med professor Michael Garrett, Dr Andrew Siemion och Dr Kelvin Wandia.

Studien antyder att högre radiofrekvenser kan erbjuda en ny viktig väg i sökandet efter möjliga teknologiska signaler från andra civilisationer. Forskningen presenterades nyligen vid Royal AstronomicalSocietys National Astronomy Meeting i Birmingham.

Är detta anledningen till bristen på utomjordiska signaler?

 

Bild https://www.seti.org  En planets utsändning av radiosignal från en civilisation kan börja som en skarp ton (vänster, vit kortvågsignal) men signalen kan spridas ut av stjärnans omgivande plasmavindar till en långvågig radiosignal som blir en svagare signal (höger, grön). Studien tyder på att vi kan missa signaler genom att oftast leta efter den kortvågiga vita (ovan) tonen istället för den långvågiga gröna (ovan) (källa: Vishal Gajjar).

I en ny studie av forskare vid SETI-institutet antyds att stjärnväder i "rymden" kan göra radiosignaler svårare att upptäcka från utomjordisk intelligens och dess skepp eller planet. Stjärnaktivitet (soleruptioner) och plasmaturbulens nära en  planet där radiosändningar pågår kan bredda en annars ultrakortvågig signal och sprida dess kraft över fler frekvenser och då göra den svårare att upptäcka i traditionella smalbandssökningar.

I årtionden har många SETI-experiment fokuserat på att identifiera frekvenstoppar innebärande signaler som sannolikt inte produceras av naturliga astrofysiska processer. Men den nya forskningen lyfter fram en förbisedd komplikation att även om en utomjordisk sändare producerar en perfekt kortvågig signal, kanske den inte förblir kortvågig  när den lämnar sitt solsystem.

I de flesta teknosignatursökningar tar forskare hänsyn till förvrängningar som uppstår när radiovågor färdas över interstellärt rymd. Denna studie fokuserar på vad som kan hända närmare källan. Plasmatäthetsfluktuationer i stjärnvindar, liksom tillfälliga utbrott som koronamassutkastningar, kan förvränga radiovågor vilket effektivt "smetar ut" signalens frekvens och minskar den kortvågiga som sökpipelines är beroende av.

"SETI-sökningar är ofta optimerade för extremt kortvågiga signaler. Om en signal breddas i sin sols omgivning kan den sjunka under våra detektionsgränser, även om den finns där vilket potentiellt kan vara en förklaring till den radiotystnad vi sett i teknosignatursökningar," beskriver Dr. Vishal Gajjar, astronom vid SETI-institutet och huvudförfattare till artikeln (se nedan).

För att kvantifiera möjligheten att upptäcka signaler undersökte teamet något vi kan mäta direkt i vårt eget solsystem radiotransmissioner från våra egna rymdfarkoster däruppe.  Med empiriska mätningar från solsystemsonder kalibrerade de hur turbulent plasma breddar smalbandssignaler och extrapolerade sedan dessa mätningar till en mängd olika stjärnmiljöer.

Resultatet blev en praktisk ram för att uppskatta hur mycket breddning som kan ske från olika typer av stjärnor och observationsfrekvenser  särskilt under de under rymdvädersförhållanden som förväntas runt aktiva stjärnor. Arbetet pekar på en stark betydelse av detta då man söker efter signaler. M-dvärgstjärnor (röda stjärnor svalare än vår sol men oroliga utkast vanliga) som utgör cirka 75 % av stjärnorna i Vintergatan, har störst sannolikhet att kortvågsignaler bredas ut innan de lämnar systemet. 

"Genom att kvantifiera hur stjärnaktivitet kan omforma kortvågssignaler kan vi utforma sökningar som bättre matchar det som faktiskt anländer till jorden inte bara det som kan sändas," beskriver Grayce C. Brown, medförfattare till studien och forskningsassistent vid SETI-institutet.

Projektet exemplifierar den typ av högrisk, högpåverkande forskning som stöds genom SETI-institutets STRIDE-program (Support Technology, Research, Innovation, Development, and Education), vilket gör det möjligt för SETI-institutets forskare att utforska nya frågor och utveckla nya verktyg och ny teknik  att testa. STRIDE finansieras av Franklin Antonio (en filantropisk donation på 200 miljoner dollar från dödsboet efter Franklin Antonio, en visionär anhängare och katalysator för SETI Institutets arbete i mer än 12  år.) skapad för att påskynda banbrytande vetenskaps- och utbildningsinsatser vid SETI-institutet. En forskningsrapport kan läsas här om arbetet från iopscience.iop.org

Galileoprojektet igång, innebärande sökning efter mindre objekt i vårt närområde som kan komma från utomjordiska civilisationer.

 

Galileoprojektets grundare består av en forskargrupp och rådgivande nämnder i samarbete med Center for Astrophysics | Harvard och Smithsonian institution. I dagarna har gruppen tillkännagett Galileoprojektets arbetssätt. Genom denna länk kan man läsa mer utförligt om detta. 

Det är ett vetenskapligt projekt för att främja ett systematiskt och experimentellt sökande efter korsvaliderade bevis på potentiella astroarkeologiska artefakter (något som svävar däruppe från kanske miljoner år tillbaka eller kvarlämnats på jorden eller någon annan planet, måne etc här) eller i dag aktiv teknisk utrustning som tillverkats av förmodade befintliga eller utdöda utomjordiska tekniskt avancerade civilisationer vid besök i vårt solsystem.

Professor Avi Loeb, chef för Galileoprojektet, förklarar: "År 2017 observerade världen för första gången ett interstellärt objekt, kallat 'Oumuamua, som kort besökte vårt solsystem. Baserat på astronomiska observationer visade sig "Oumuamua ha mycket avvikande egenskaper som trotsar  naturliga förklaringar. Vi kan bara spekulera i om "Oumuamua kan förklaras av att vi aldrig tidigare ha sett detta slag av naturliga objekt eller om 'Oumuamua  är ett utomjordiskt tekniskt avancerat objekt då man kan tolka det likna en mycket tunn ljussegel- eller kommunikationsfarkost ."  

 

Besöket var snabbt och vi upptäckte objektet sent på dess färd genom solsystemet då vi först upptäckte var det redan  förbi solen och på väg bort. Men spännande var det. Arbetet som nu börjar enligt ovan är ett mastodontarbete utan slut. Med fantasins hjälp kan detta sökande ske hur länge som helst efter fynd vi får hoppas de finns därute eller här (min anm.).Kanske det bästa vore att de inte fanns därute att övervakas av något okänt är knappast trevligt då man inte vet varför de  skulle övervaka oss utan att ge sig till känna.

Bild flickr.com på en romersk artefakt som kan tolkas som rymdturister i forna tider.