Çığır Açan Dinleme, son derece gelişmiş uygarlıklardan gelen sinyaller için tüm galaksileri tarar

1960 yılında Dr. Frank Drake, Batı Virginia’daki Green Bank’teki Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nde ilk Dünya Dışı Zeka Araştırması (SETI) deneyini yönetti. O zamandan bu yana geçen altmış yıldan fazla bir süre içinde gökbilimciler teknolojik aktivite (diğer adıyla teknoimzalar) arayışında çok sayıda araştırma gerçekleştirdiler. Breakthrough Listen bugüne kadarki en iddialı SETI deneyidir; Robert C. Byrd Green Bank Teleskobu, Parkes Murriyang Teleskobu, Otomatik Gezegen Bulucu ve MeerKAT Radyo Teleskobu’ndan elde edilen verileri ve gelişmiş analizleri bir araya getirmektedir.

Program, Dünya’ya en yakın 1 milyon yıldızın, galaksimizin merkezinin ve tüm galaktik düzlemin, bizimkine en yakın 100 galaksinin araştırmasını içeriyor. Yakın tarihli bir makalede Breakthrough Listen üyeleri, Robert C. Byrd Green Bank Teleskobu tarafından gözlemlenen yakın 97 gökadanın merkezlerine yönelik radyo teknoimza araştırmalarının sonuçlarını sundular. Dört frekans bandında trilyonlarca yıldızın tarandığı bu arama, şimdiye kadar dünya dışı zekanın radyo kanıtlarına yönelik yapılan en büyük ve en geniş kapsamlı aramalardan biriydi. Maalesef ikna edici bir aday bulunamadı.

Ekip, SETI Enstitüsü’nde Yardımcı Araştırmacı ve Breakthrough Listen’de Berkeley SETI Araştırma Merkezi Stajyeri olan Carmen Choza tarafından yönetildi. Kendisine Breakthrough Listen ve SETI Enstitüsü’nden meslektaşları ve Malta Üniversitesi Uzay Bilimleri ve Astronomi Enstitüsü, Curtin Üniversitesi Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi (ICRAR) ve Green Bank Gözlemevi’nden (GBO) araştırmacılar katıldı. .

Bulgularını detaylandıran “Akıllı Yaşam İçin Çığır Açan Dinleme Araştırması: 97 Yakın Galaksinin Tekno-İmza Araması” başlıklı makale yakın zamanda yayımlandı. yayınlanan içinde Astronomi Dergisi.

Çalışmalarında belirttikleri gibi, Choza ve meslektaşlarının yaptığı deney, 97 gökada merkezinde dört frekansta (1,1–2,7 GHz ve 4,0–11,2 GHz) dar bantlı bir Doppler sürüklenme aramasından oluşuyordu. Bu galaksiler, morfolojik türlerin (yani spiraller, eliptikler, cüce küremsiler ve düzensizler) tam bir örneğini temsil eden 123 yakın gökadayı kapsayan önceki bir Breakthrough Listen araştırmasının (2017’de gerçekleştirilen) bir parçasıydı. Bu yaklaşım, bireysel yıldızlara veya yıldız kümelerine odaklanmaması nedeniyle geleneksel SETI araştırmalarının çoğundan farklıdır. Choza’nın Universe Today’e e-posta yoluyla söylediği gibi:

“Evrendeki yaşamı ararken, onun bizim gezegenimizde olduğu gibi gezegenlerde de oluşacağını bekleriz. Daha önceki çalışmaların çoğu, her seferinde tek bir yıldıza, çoğunlukla da etraflarında gezegen olduğu bilinen yıldızlara odaklanmıştı. Yıldız yoğunlukları Galaksinin merkezlerini hedef alarak hedef alabilmek, bir sinyal bulma şansı için milyonlarca yıldızı ve potansiyel olarak milyonlarca gezegenli yıldız sistemini arayabileceğimiz anlamına gelir.

“Galaksiler, sinyalin mevcut insan teknolojisinin üretebileceği herhangi bir sinyalden daha güçlü olması gerektiği gerçeğini yakalayarak muazzam bir ağ oluşturmamıza olanak tanıyor. Bu nedenle, galaksileri hedeflemek, teknolojik olarak insanlıktan çok daha gelişmiş uygarlıkları aramamıza olanak tanıyor. Böyle bir sinyali üretme yeteneği yok denecek kadar nadir olabilir, başarılı bir tespit derinden cesaret verici olabilir; bu, insanlığın çökmeden şu anda sahip olduğundan çok daha yüksek düzeyde teknoloji kazanma şansının olduğu anlamına gelir.

Bu deneyin tüm verileri Batı Virginia’daki GBO’da bulunan 100 metrelik Green Bank Teleskobu (GBT) tarafından toplandı. Ekip GBT’yi seçti çünkü arka ucu daha önce mümkün olandan daha fazla miktarda SETI verisinin depolanmasına ve analizine olanak tanıyor. Üstelik GBT gözlemleri, numunedeki hedeflerin beş dakika boyunca gözlemlendiği ve ardından hedeften birkaç ışın genişliği uzaklıkta bir sapma konumunun gözlemlendiği bir “kadans” stratejisi kullanır. Bu model, üç ayrı ofset konumuyla (her biri beş dakika boyunca gözlemlenen) üç kez tekrarlanır ve 30 dakikalık bir ABACAD ritmi elde edilir.

Daha sonra her kadans, doğrusal olarak kısaltılmış dar bant Doppler sürüklenen sinyalleri aramak için turboSETI boru hattı kullanılarak analiz edildi. Choza, “Bu arama, dar bantlı, sürüklenen teknoimzaları hedef alıyor; yani, vericinin Dünya’ya göre hızlandığını gösteren, frekans kaymasını gösteren birkaç Hz genişliğindeki sinyaller.” dedi. “Eğer sürükleniyorsa, bu başka bir yerden geliyor demektir; bu, ister yörüngedeki uydular, ister uzak uzayda seyreden bir Voyager, ister uzak bir gezegendeki bir verici anlamına gelsin. Bir nesneyi aramak için -4 Hz/s ile 4 Hz/s arasında bir sürüklenme hızı seçiyoruz. Gerçek ötegezegenlerde bulunan vericilerden beklenebilecek hızlanma aralığı.”

Dahası ekip, 10 eşdeğer izotropik yayılma gücüne sahip olası vericileri aramak için veriler üzerinde kısıtlamalar oluşturdu.²⁶ W—veya 10.000 zetawatt (ZW). Choza’nın açıkladığı gibi, bu güç seviyesi, yıldız sisteminin tüm enerjisini kullanabilen bir medeniyetin (yani Kardashev Ölçeğine göre Tip II Medeniyetin) teorik güç tüketimine karşılık geldiği için seçilmiştir:

“Green Bank Teleskobu gibi iyi karakterize edilmiş bir alet ve aradığımız sinyaller hakkındaki bazı varsayımlarla, izotropik bir sinyalin (yani evrene her yöne yayılan bir sinyalin) sahip olabileceği minimum gücü hesaplayabiliriz. Araştırmamız, tespit edebilmemiz için iletmemizi sağlayacak. Örneğimizdeki en uzak galaksiler için, araştırmamız, 10 civarında güçle iletim yapan varsayımsal bir işaret tespit edebildi.²⁶ Watt—güneşin tam güç çıkışına benzer. Ev sahibi yıldızın tüm güç kaynaklarını ele geçirebilecek şekilde teorileştirilen Kardashev Tip II uygarlığı, teorik olarak galaksiler arası mesafeler boyunca iletişim kurmaya yetecek ölçekte bir işaret inşa edebilir.”

Sonunda ekip, radyo frekansı girişimiyle ilişkilendirilemeyen 1.519 aday sinyal elde etti. Algoritmik işleme, sinyal özelliklerinin bilinen RFI popülasyonlarıyla korelasyonu ve kapsamlı görsel inceleme sonrasında, teknik imzalara dair hiçbir ikna edici kanıt bulamadılar. Ancak bu son araştırma birçok açıdan çığır açıcıydı ve SETI araştırmalarının ileriye dönük olarak önemli etkileri olacak. Choza’nın açıkladığı gibi, nadir sinyalleri ararken görüş alanını en üst düzeye çıkarmak ve ön plan ve arka plan kaynaklarını titizlikle hesaba katmak önemlidir:

“Bu araştırma, Çığır Açan Dinleme misyonunun orijinal arama hedeflerinin tamamlanmasında bir dönüm noktasını temsil ediyor ve dünya dışı vericilerin sayısının veya parlaklığının ne kadar olduğunu bilmediğimiz göz önüne alındığında, daha düşük güçlü vericiler için yakındaki bireysel yıldızların aranmasını tamamlıyor. Önceki aramaları iyileştirmek ve yeniden analiz etmek için yeni arama yöntemlerinin geliştirilmesinde bir dönüm noktası olarak. Yakın galaksilerdeki teknoimzaların varlığına bugüne kadarki en derin kısıtlamaları koyuyoruz.”

“Bu makale, bir yıllık çabanın ve birçok yazarın Çığır Açan Dinleme yöntemlerini geliştirmeye ve tekno-imza bilimini daha da derin kısıtlamalara ve daha fazla sayıda yıldız sistemine doğru ilerletmeye yönelik katkılarının sonucudur. Program, bunu başarmak için harika bir yol oldu. Ben de dahil olmak üzere gençleri bilime dahil ediyorum ve işbirliğinden çıkan en heyecan verici makalelerden bazılarına lisansüstü öğrenciler, postbac’lar veya stajyerler öncülük ediyor.”

Bu sonuçlar ayrıca, kendi galaktik merkezimizin planlanan gözlemleri, yaklaşık 2000 yakın yıldızdan oluşan bir örnek ve Parkes Murriyang Teleskobu kullanılarak Güney yarımküreden gözlemlenebilen başka bir gökada örneği de dahil olmak üzere, Breakthrough Listen’in gelecekteki araştırmalarına bilgi sağlamaya da yardımcı olabilir.