Γιατί Μπορεί να Χάνουμε τα Σήματα των Εξωγήινων και Δεν το Ξέρουμε

Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, εκατομμύρια υπολογιστές σε όλο τον κόσμο «ακουμπούσαν» τους επεξεργαστές τους σε μια κοινή αποστολή: την ανάλυση ραδιοσημάτων από το διάστημα, αναζητώντας ενδείξεις εξωγήινης ζωής. Ήταν το SETI@Home ένα από τα πιο φιλόδοξα επιστημονικά πειράματα κατανεμημένης υπολογιστικής ισχύος που έγιναν ποτέ. Τώρα, μια νέα μελέτη ερευνητών του SETI Institute υποδηλώνει κάτι ανησυχητικό: ακόμα και αν οι εξωγήινοι φώναζαν με όλη τους τη δύναμη, μάλλον δεν θα τους ακούγαμε ποτέ.

Η βασική παραδοχή που μπορεί να ήταν λάθος

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες του SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) αναζητούσαν ραδιοσήματα με πολύ στενό εύρος περίπου 1 Hz. Η λογική ήταν απλή: ένας εξωγήινος πολιτισμός που θέλει να επικοινωνήσει σκόπιμα θα συγκεντρώσει την ενέργεια του σήματός του σε ένα στενό εύρος συχνοτήτων, ακριβώς όπως κάνουμε εμείς οι άνθρωποι στις επικοινωνίες μας. Ένα στενό σήμα είναι πιο εύκολο να εντοπιστεί και διατηρεί καλύτερα την ισχύ του.

Αλλά μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal από τους Vishal Gajjar και Grayce Brown του SETI Institute αμφισβητεί αυτή την παραδοχή από τα θεμέλιά της.

Ο εχθρός των σημάτων: ο ηλιακός άνεμος

Το πρόβλημα δεν είναι ότι οι εξωγήινοι δεν στέλνουν σήματα. Το πρόβλημα είναι ότι ο χώρος ανάμεσα στα άστρα δεν είναι κενός είναι γεμάτος από πλάσμα, δηλαδή φορτισμένα σωματίδια που εκτοξεύει κάθε αστέρας ως «ηλιακό άνεμο».

Καθώς ένα ραδιοσήμα ταξιδεύει μέσα από αυτό το πλάσμα, αρχίζει να «θολώνει» το εύρος του διαπλατύνεται από το στενό 1 Hz σε 10 Hz, ή ακόμα και σε 100 Hz. Και αυτή η διαπλάτυνση έχει τεράστιες συνέπειες: ένα σήμα που απλώνεται από 1 Hz σε 10 Hz διατηρεί μόλις το 6% της αρχικής του ισχύος. Το υπόλοιπο 94% χάνεται στον θόρυβο και οι αλγόριθμοι του SETI, που είναι ρυθμισμένοι να αναζητούν στενά σήματα 1 Hz, απλώς δεν το βλέπουν.

Απόδειξη από τα δικά μας διαστημόπλοια

Οι ερευνητές δεν αρκέστηκαν στη θεωρία. Για να αποδείξουν την υπόθεσή τους, μελέτησαν τα σήματα που στέλνουν τα δικά μας διαστημόπλοια καθώς ταξιδεύουν μέσα στο ηλιακό σύστημα από το Mariner IV μέχρι το Rosetta. Μέτρησαν πώς ο ηλιακός άνεμος του δικού μας Ήλιου παραμορφώνει αυτά τα σήματα, και στη συνέχεια εξαγωγοποίησαν τα δεδομένα για να εκτιμήσουν πώς θα συμπεριφέρονταν τα σήματα άλλων άστρων.

Το συμπέρασμα ήταν σαφές: η παραμόρφωση είναι αναπόφευκτη, και μάλιστα μεγαλύτερη για πλανήτες που βρίσκονται κοντά στο άστρο τους.

Το πρόβλημα των κόκκινων νάνων

Εδώ τα πράγματα γίνονται ιδιαίτερα ενδιαφέροντα και ανησυχητικά. Οι κόκκινοι νάνοι αποτελούν το 75% όλων των άστρων στον Γαλαξία μας, και τα περισσότερα από τα υποψήφια κατοικήσιμα εξωπλανητάρια που έχουμε ανακαλύψει μέχρι σήμερα βρίσκονται γύρω τους. Φαίνεται λογικό να ψάχνουμε εκεί για ζωή.

Αλλά οι κόκκινοι νάνοι έχουν ένα μεγάλο μειονέκτημα: η κατοικήσιμη ζώνη τους βρίσκεται πολύ κοντά στο άστρο, πολύ πιο κοντά από ό,τι η Γη από τον Ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι οποιοδήποτε σήμα εκπέμπεται από έναν πλανήτη σε κόκκινο νάνο θα υφίσταται τεράστια παραμόρφωση ακόμα και πριν φύγει από το τοπικό του ηλιακό σύστημα. Και οι κόκκινοι νάνοι είναι επίσης γνωστοί για τις βίαιες ηλιακές εκλάμψεις τους, που κάνουν τον «ηλιακό άνεμο» ακόμα πιο ισχυρό και παραμορφωτικό.

Με άλλα λόγια, ακριβώς οι πλανήτες που θεωρούνται οι πιο πιθανοί να φιλοξενούν ζωή είναι και αυτοί των οποίων τα σήματα θα είναι τα πιο «θολά» για εμάς.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον του SETI;

Η απάντηση των ερευνητών είναι πρακτική: δεν πρέπει να σταματήσουμε να ψάχνουμε πρέπει να ψάχνουμε διαφορετικά.

Μελλοντικά τηλεσκόπια όπως το Square Kilometre Array (SKA), ένα κολοσσιαίο ραδιοτηλεσκόπιο που κατασκευάζεται στη Νότια Αφρική και την Αυστραλία, θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν προηγμένες τεχνικές επεξεργασίας σήματος για να ανιχνεύσουν και παραμορφωμένα σήματα. Αντί να ψάχνουν για στενά 1 Hz σήματα, θα πρέπει να αναζητούν και ευρύτερα, «θολωμένα» σήματα που ταιριάζουν με τα προφίλ παραμόρφωσης που περιγράφει η νέα έρευνα.

Είναι ένα υπολογιστικά εντατικό έργο και ίσως αυτό σημαίνει ότι σύντομα θα χρειαστούμε και πάλι τη βοήθεια εκατομμυρίων υπολογιστών σε όλο τον κόσμο, όπως στην εποχή του SETI@Home. Μόνο που αυτή τη φορά, ίσως η επεξεργασία γίνει από AI clusters αντί από προσωπικούς υπολογιστές.

Το ερώτημα που μένει ανοιχτό είναι απλό αλλά συναρπαστικό: πόσα σήματα εξωγήινων πολιτισμών έχουν ήδη περάσει από τα «αυτιά» μας, παραμορφωμένα πέρα από κάθε αναγνώριση, ενώ εμείς τα αγνοούσαμε θεωρώντας τα θόρυβο;