Kosmiczna pogoda zagłusza obcych? Nowa hipoteza wyjaśnia, czemu wciąż nie słyszymy sygnałów od cywilizacji
Od dekad nasłuchujemy kosmosu w poszukiwaniu sztucznych sygnałów radiowych. Nowe badania sugerują, że być może szukamy ich w złym kształcie. Plazma wokół odległych gwiazd może rozmywać obce transmisje, czyniąc je niewykrywalnymi dla naszych instrumentów.
Od ponad pół wieku wytężamy słuch, próbując wychwycić w kosmicznej ciszy choćby szept obcej cywilizacji. Bezskutecznie. Fizyk Enrico Fermi zadał kiedyś słynne pytanie: „Gdzie są wszyscy?”. Zespół z Instytutu SETI proponuje odpowiedź, która nie zakłada naszej kosmicznej samotności. Być może problem nie leży w braku nadawców, lecz w międzygwiezdnej pogodzie, która bezlitośnie zniekształca ich wiadomości, zanim te zdążą dotrzeć do Ziemi.
Paradoks kształtu sygnału
→ Czytaj też: Chleb zdradzi obcą cywilizację? Nowa teoria astrobiologów
W poszukiwaniu technosygnatur astronomowie od lat koncentrują się na wykrywaniu ekstremalnie wąskopasmowych emisji radiowych. To ostre, kilkuhercowe piki mocy, które nie powstają w żadnym znanym nam naturalnym procesie. Gdybyśmy odebrali taki sygnał z Marsa, natychmiast rozpoznalibyśmy w nim sztuczne źródło, na przykład łazik. Problem w tym, że nigdy nie zarejestrowaliśmy niczego podobnego spoza naszego najbliższego sąsiedztwa.
Vishal Gajjar, astronom z SETI Institute i pierwszy autor pracy opublikowanej w The Astrophysical Journal, wskazuje na fundamentalne przeoczenie. „Jeśli sygnał zostanie poszerzony przez środowisko własnej gwiazdy, może ześlizgnąć się poniżej naszych progów detekcji, nawet jeśli tam jest” – tłumaczy. Innymi słowy, nasłuchujemy idealnie ostrych tonów, podczas gdy kosmos mógł zamienić je w rozmyty szum.
Gwiazdowy filtr zniekształcający rzeczywistość
→ Czytaj też: GPS nas zawodzi, satelity spadają. Winowajca czai się 100 km nad nami
Kluczowym winowajcą jest zjawisko dobrze znane z naszego własnego podwórka – pogoda kosmiczna. Wyrzuty masy koronalnej, wiatr słoneczny i naładowane cząstki tworzą wokół gwiazd gęstą zupę plazmy. Gajjar wraz ze współpracowniczką Grayce Brown przeanalizowali historyczne dane z komunikacji z sondami Mariner IV i Viking. Stworzyli w ten sposób jedną z największych baz przykładów poszerzania sygnału, by następnie zastosować ten model do odległych układów planetarnych.
Szczególną uwagę poświęcili czerwonym karłom typu M, które stanowią trzy czwarte wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej. Wiele z nich istnieje od początków Wszechświata, co dawało ewentualnym cywilizacjom miliardy lat na rozwój. Modelowanie wykazało, że hipotetyczny, idealnie ostry sygnał opuszczający egzoplanetę w takim układzie zostanie rozmyty przez międzyplanetarną plazmę. Jego moc rozproszy się na szerszym zakresie częstotliwości, przez co stanie się praktycznie niewidoczny dla naszych algorytmów.
„Paradoks Fermiego nie jest wyłącznie dowodem na brak nadajników, ale także odbiciem naszych ograniczeń detekcji, wynikających z niedopasowania między zakładaną a rzeczywistą morfologią sygnału” – konkludują autorzy w swojej pracy.
Nowa strategia nasłuchu
Badanie nie twierdzi, że kosmici na pewno do nas dzwonią. Oferuje jednak konkretny mechanizm fizyczny, który może tłumaczyć radiową ciszę. Andrew Siemion, dyrektor Breakthrough Listen Oxford Hub, ocenia, że to pierwsza publikacja badająca wpływ przestrzeni wokół egzoplanet na wykrywalność sygnałów. „Praca oferuje bardzo konkretny mechanizm, dzięki któremu kandydat na sygnał mógłby zostać ostatecznie zweryfikowany jako mający prawdopodobne pochodzenie w odległym układzie planetarnym” – komentuje.
Zespół postuluje zmianę podejścia w przyszłych poszukiwaniach, szczególnie tych prowadzonych przy użyciu niezwykle czułych instrumentów nowej generacji, takich jak radioteleskop SKA-Low. Zamiast odrzucać sygnały, które nie są idealnie ostre, naukowcy powinni nauczyć się rozpoznawać charakterystyczne wzorce „rozmycia” powodowanego przez gwiezdną plazmę. To trochę tak, jakbyśmy zamiast szukać idealnie wydrukowanego listu, zaczęli uczyć się czytać rozmazany atrament.
Kosmiczna cisza nie musi oznaczać pustki. Niewykluczone, że jesteśmy zalewani falami radiowymi, których jeszcze nie potrafimy poprawnie odfiltrować od gwiezdnego szumu tła. Klucz do odkrycia, że nie jesteśmy sami, może leżeć nie w budowie większych anten, ale w napisaniu mądrzejszego oprogramowania, które zrozumie, jak okrutnie kosmos potrafi traktować cudze wiadomości.
