آیا سیارات همسایه با امواج رادیویی مکالمه می‌کنند؟

تکنیک جدیدی برای جستجوی سیارات فراخورشیدی

یک تکنیک جدید به ستاره‌شناسان این امکان را می‌دهد که به جستجوی سیارات فراتر از منظومه شمسی بپردازند، سیاراتی که در راستای یکدیگر و با زمین قرار دارند. آن‌ها به دنبال سیگنال‌های رادیویی مشابه سیگنال‌هایی می‌گردند که برای ارتباط با مریخ‌نوردها استفاده می‌شود. ستاره‌شناسان دانشگاه پن استیت و دانشمندان مؤسسه SETI به مدت ۲۸ ساعت سیستم ستاره‌ای TRAPPIST-1 را با استفاده از آرایه تلسکوپ آلن (ATA) برای یافتن نشانه‌هایی از فناوری بیگانه اسکن کردند. این پروژه، طولانی‌ترین جستجوی تک‌هدفه برای سیگنال‌های رادیویی از TRAPPIST-1 به شمار می‌رود.

اگرچه تیم موفق به یافتن هیچ مدرکی از فناوری فرازمینی نشد، اما تحقیقات آن‌ها راه جدیدی برای جستجوی سیگنال‌ها در آینده معرفی کرد. مقاله‌ای که این تحقیق را توصیف می‌کند، برای انتشار در ژورنال نجوم پذیرفته شده و به‌صورت پیش‌نویس آنلاین در دسترس است. نیک توسی، دانشجوی تحصیلات تکمیلی و نویسنده اول این مقاله، گفت: “این تحقیق نشان می‌دهد که ما به فناوری و روش‌هایی نزدیک‌تر می‌شویم که می‌توانند سیگنال‌های رادیویی مشابه آنچه که به فضا ارسال می‌کنیم را شناسایی کنند.” او افزود: “بیشتر جستجوها فرض می‌کنند که سیگنال قوی‌تری وجود دارد، مانند یک چراغ راهنما که به سیارات دوردست برسد، زیرا گیرنده‌های ما به حداقل قدرت فرستنده‌ای حساس هستند که فراتر از هر چیزی است که به‌طور غیر عمدی ارسال می‌کنیم. اما با تجهیزات بهتر، مانند آرایه کیلومتر مربعی آینده، ممکن است به زودی بتوانیم سیگنال‌هایی از یک تمدن بیگانه که با فضاپیمای خود ارتباط برقرار می‌کند، شناسایی کنیم.”

تمرکز بر پدیده‌های اختفای سیارات

این پروژه بر روی پدیده‌ای به نام اختفای سیارات (PPOs) متمرکز بود. اختفای سیارات زمانی اتفاق می‌افتد که یک سیاره از دید زمین در جلوی سیاره دیگری قرار می‌گیرد. اگر زندگی هوشمند در آن سیستم ستاره‌ای وجود داشته باشد، سیگنال‌های رادیویی که بین سیارات ارسال می‌شود، ممکن است نشت کرده و از زمین قابل شناسایی باشد.

تیم با استفاده از ATA به‌روز شده — مجموعه‌ای از آنتن‌های رادیویی که به جستجوی فناوری فرازمینی اختصاص یافته و در رصدخانه هت کریک در کوه‌های کاسکید، حدود ۳۰۰ مایل شمال سان‌فرانسیسکو قرار دارد — دامنه وسیعی از فرکانس‌ها را اسکن کرد و به دنبال سیگنال‌های باریک‌پهن بود که به‌عنوان نشانه‌های ممکن از فناوری بیگانه در نظر گرفته می‌شوند. این تیم میلیون‌ها سیگنال بالقوه را فیلتر کرد و به حدود ۱۱,۰۰۰ کاندید برای تحلیل دقیق‌تر رسید. در طول پنجره‌های پیش‌بینی‌شده PPO، تیم ۲,۲۶۴ سیگنال از این سیگنال‌ها را شناسایی کرد. با این حال، هیچ‌یک از این سیگنال‌ها منشاء غیرانسانی نداشتند.

قابلیت‌های جدید ATA در جستجوی سیگنال‌های بیگانه

قابلیت‌های جدید ATA، شامل نرم‌افزار پیشرفته‌ای برای فیلتر کردن سیگنال‌ها، به تیم کمک کرد تا سیگنال‌های احتمالی بیگانه را از سیگنال‌های زمینی تفکیک کند. محققان معتقدند که با بهبود این روش‌ها و تمرکز بر رویدادهایی مانند PPOها، می‌توانند شانس‌های شناسایی سیگنال‌های بیگانه در آینده را افزایش دهند.

سوفیا شیخ، محقق SETI در مؤسسه SETI که مدرک دکتری خود را از دانشگاه پن استیت دریافت کرده است، گفت: “این پروژه شامل کار دانشجویان کارشناسی در برنامه تجربه تحقیقاتی SETI Institute در سال 2023 بود.” او افزود: “دانشجویان به دنبال سیگنال‌هایی از مدارگردهای ساخته‌شده توسط انسان در اطراف مریخ بودند تا بررسی کنند که آیا سیستم می‌تواند سیگنال‌ها را به درستی شناسایی کند. این یک روش هیجان‌انگیز برای درگیر کردن دانشجویان در تحقیقات پیشرفته SETI بود.”

سیستم TRAPPIST-1 و جستجوی حیات

سیستم TRAPPIST-1 یک ستاره کوچک و خنک است که حدود 41 سال نوری از زمین فاصله دارد. این سیستم دارای هفت سیاره سنگی است که برخی از آن‌ها در ناحیه قابل سکونت قرار دارند؛ جایی که شرایط ممکن است اجازه وجود آب مایع را بدهد — که یکی از اجزای ضروری برای حیات به‌طور کلی است. این ویژگی، TRAPPIST-1 را به هدفی اصلی برای جستجوی حیات فراتر از زمین تبدیل می‌کند.

توسای گفت: “سیستم TRAPPIST-1 نسبتاً نزدیک به زمین است و ما اطلاعات دقیقی درباره مدار سیارات آن داریم، که این موضوع آن را به یک آزمایشگاه طبیعی عالی برای آزمون این تکنیک‌ها تبدیل می‌کند.” او ادامه داد: “روش‌ها و الگوریتم‌هایی که برای این پروژه توسعه دادیم، در نهایت می‌توانند به سایر سیستم‌های ستاره‌ای نیز اعمال شوند و شانس‌های ما را برای یافتن ارتباطات منظم بین سیارات فراتر از منظومه شمسی افزایش دهند، اگر چنین ارتباطاتی وجود داشته باشد.”

ادامه جستجوها و همکاری‌های علمی

تیم در این بار هیچ سیگنال بیگانه‌ای پیدا نکرد، اما آن‌ها به بهبود تکنیک‌های جستجوی خود و بررسی سایر سیستم‌های ستاره‌ای ادامه خواهند داد. جستجوهای آینده با تلسکوپ‌های بزرگ‌تر و قوی‌تر می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا سیگنال‌های ضعیف‌تری را شناسایی کنند و درک ما از جهان را گسترش دهند.

علاوه بر توسای و شیخ، تیم تحقیقاتی شامل جیسون تی. رایت از دانشگاه پن استیت؛ اوان ال. اسنید از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید؛ وائل فراح، اندرو سیونیون و دیوید آر. دبوئر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی؛ و الکساندر دبلیو. پولاك و لوئیجی اف. کروز از مؤسسه SETI است. این تحقیق عمدتاً از طریق کمک‌های مالی بنیاد ملی علوم ایالات متحده تأمین شده و حمایت‌های اضافی از مرکز هوش فرازمینی پن استیت و مرکز سیارات فراخورشیدی و جهان‌های قابل سکونت پن استیت دریافت کرده است، که هر دو توسط دانشگاه پن استیت و کالج علوم ابرلی پن استیت حمایت می‌شوند.