فضا و ستاره‌شناسیپیش‌چاپمشاهده۳ دقیقه مطالعه

گوش دادن به جایی که بیگانگان ممکن است ما را از آنجا ببینند

جست‌وجوی هوش فرازمینی (SETI) در پی فن‌نشانه‌ها (technosignatures) است: ردپای فناوری‌ای که از آنِ ما نیست، در اینجا گسیل‌های رادیویی. SETI معمولاً فرض می‌کند که فرستنده‌ای که به همهٔ جهت‌ها پخش کند اسراف‌کار است و نشت تصادفی امواج رادیویی هم بیش از حد ضعیف خواهد بود. پس به جای آن در پی فانوس‌ها (beacons) است — سیگنال‌هایی که عمداً به سوی جایی نشانه رفته‌اند. مشکل، بزرگی آسمان است. کجا و کی باید گوش داد؟

محل دیدار بدون تماس تلفنی

ایزابل جرارد، از گروه Breakthrough Listen دانشگاه آکسفورد و مؤسسهٔ SETI، و سوفیا شیخ، از مؤسسهٔ SETI و مرکز پژوهش‌های SETI برکلی، ایده‌ای را از نظریهٔ بازی‌ها وام می‌گیرند: نقطهٔ شلینگ (Schelling point). این راه‌حلی است که دو بازیکن بدون ارتباط با یکدیگر به‌طور طبیعی به آن می‌رسند، چون برای هر دو برجسته است.

استدلال آن‌ها از روش یافتن سیاره‌های قابل سکونت آغاز می‌شود: روش گذر (transit method)، که کاهش اندک نور یک ستاره را هنگام عبور سیاره‌ای از برابرش تشخیص می‌دهد. تمدنی که از همین روش استفاده کند می‌تواند سالی یک بار عبور زمین از برابر خورشید را ببیند — به شرط آنکه نزدیک صفحهٔ مدار زمین، یعنی دایرةالبروج (ecliptic)، باشد. لحظهٔ برجسته زمانی است که فرستنده، خورشید و زمین در یک راستا قرار می‌گیرند. از دید زمین، فرستنده در آن هنگام درست روبه‌روی خورشید، در نقطهٔ پادخورشیدی (anti-solar point) است. از دید آنجا، زمین در میانهٔ گذر خود است. (این ایده فرض می‌کند که فرستندگان زمان سفر نور را در نظر می‌گیرند.)

پژوهشگران SETI پیش‌تر هم پیشنهاد کرده بودند که آنجا گوش داده شود. به گفتهٔ نویسندگان، این پویش نخستین پوشش رصدی نقطهٔ پادخورشیدی را فراهم می‌کند.

دو پرتو برای رسوا کردن سیگنال جعلی

این پیمایش از آرایهٔ تلسکوپ آلن استفاده می‌کند، شبکه‌ای از بشقاب‌های ۶٫۱ متری در هت‌کریک در شمال کالیفرنیا که برای SETI ساخته شده است. ۲۸ بشقاب از ۴۲ بشقاب آن گیرنده‌های سردشدهٔ جدید دارند. این بشقاب‌ها میان ۲۳۵۶ تا ۳۷۰۰ مگاهرتز گوش می‌دهند و این نوار را به کانال‌هایی به پهنای ۱٫۹ هرتز تقسیم می‌کنند.

سه آزمون یک فانوس احتمالی را از نوفه جدا می‌کند:

  • نوار باریک. منابع رادیویی طبیعی روی بسامدهای گسترده پخش می‌شوند؛ مخابرات خود ما، مانند یک فانوس، باریک‌نوار است.
  • رانش (drift). فرستنده‌ای دوردست که نسبت به ما حرکت می‌کند، بر اثر اثر دوپلر به‌آرامی در بسامد جابه‌جا می‌شود. تداخل محلی تقریباً رانشی ندارد.
  • موقعیت. آرایه دو پرتو می‌سازد، یکی روی نقطهٔ پادخورشیدی و یکی در کنار آن. یک سیگنال دوردست واقعی باید در پرتو نخست دست‌کم ۵٫۲۹ برابر قوی‌تر باشد.

هر نقطه پنج دقیقه، در شب و هنگامی که نقطهٔ پادخورشیدی بالای افق است، رصد می‌شود. نرم‌افزاری به نام ATSAT که به صورت متن‌باز منتشر شده، کار مرتب‌سازی را انجام می‌دهد. آخرین بازماندگان با چشم بررسی و در شش دسته طبقه‌بندی می‌شوند: چهار نوع تداخل، دستهٔ «سایر»، و «سیگنال‌های جالب توجه».

از ۱۶۹ میلیون تا ۲۵

میان اوت ۲۰۲۴ و اوت ۲۰۲۶، آرایه ۱۲۶ نوبت و حدود ۸۷۶ ساعت را صرف رصد آسمان کرد: ۱۱٬۳۱۳ نشانه‌روی، حدود ۱٫۳ پتابایت داده. این مقدار حدود ۱۲٪ از دایرةالبروج را پوشش می‌دهد.

برای ۸۴ نوبتی که تاکنون تحلیل شده، قیف بسیار تنگ است:

  • ۱۶۸٬۷۲۱٬۴۰۵ سیگنال باریک و رانش‌دار شناسایی شد؛
  • پس از پوشاندن آلوده‌ترین بسامدها ۷۴٫۸ میلیون باقی ماند؛
  • پس از مقایسهٔ دو پرتو، ۲۷٫۲ میلیون؛
  • ۱۱٬۲۱۲ نمودار برای چشم انسان، که تاکنون ۸۴۷۳ مورد از آن‌ها طبقه‌بندی شده است.

تقریباً همهٔ آن‌ها تداخل‌اند: خطوط افقی (۴۶٪)، سیگنال‌های محوشونده (۴۳٪)، بلوک‌ها (۱٫۹٪). تنها ۲۵ سیگنال — ۰٫۲۹٪ — باریک، رانش‌دار و فقط در پرتو پادخورشیدی درخشان‌ترند. این سیگنال‌ها در طول هفت شب روی ۱۰ بسامد و ۱۰ موقعیت در آسمان قرار می‌گیرند؛ ۱۴ مورد از ۲۵ مورد از یک نشانه‌روی واحد می‌آیند.

نویسندگان هیچ کشفی اعلام نمی‌کنند. برای هر ۱۰ موقعیت رصد دوباره برنامه‌ریزی شده است.

پیمایشی که با پتابایت سنجیده می‌شود

پوشش کل دایرةالبروج یعنی ۸۷٬۶۶۰ نشانه‌روی. از آنجا که در هر لحظه نیمی از دایرةالبروج در روز قرار دارد و سال زمین عدد صحیحی از روزها نیست، این کار دست‌کم چهار سال، بیش از ۷۰۰ نوبت و بیش از ۱۱ پتابایت داده لازم دارد — بزرگ‌ترین پویشی که تاکنون با آرایهٔ تلسکوپ آلن انجام شده است.

نویسندگان به یک ضعف اذعان می‌کنند: نوارهای بسامدی پوشانده‌شده در طول کار تنظیم شدند، بنابراین همهٔ نوبت‌ها به یک شکل پردازش نشدند. تحلیل دوبارهٔ کامل با تنظیمات یکسان، با شروع از سال ۲۰۲۵، برنامه‌ریزی شده است. در این میان، هزاران طیف‌نگاشت (spectrogram) که با دست برچسب خورده‌اند، کاتالوگی از تداخل‌های رادیویی می‌سازند که می‌تواند طبقه‌بندهای آینده را آموزش دهد. اینکه آیا آن ۲۵ بازمانده پابرجا می‌مانند یا نه، تنها وقتی معلوم می‌شود که بشقاب‌ها دوباره به سوی آن ۱۰ نقطه از آسمان بچرخند.

Legal notice