異星人が私たちを探しそうな方角に耳を澄ます

地球外知的生命探査(SETI)が探しているのはテクノシグネチャー、つまり私たちのものではない技術の痕跡で、ここでは電波の放射を指す。SETIはふつう、あらゆる方向にばらまく送信機は無駄が多く、偶然漏れ出た電波は弱すぎると考える。だから代わりにビーコン、つまりどこかに意図して向けられた信号を探す。問題は空の広さだ。どこで、いつ、耳を澄ませればいいのか。

電話なしの待ち合わせ場所

オックスフォード大学ブレイクスルー・リッスン(Breakthrough Listen)チームとSETI研究所のイザベル・ジェラード(Isabel Gerrard)、そしてSETI研究所とバークレーSETI研究センターのソフィア・シェイク(Sofia Sheikh)は、ゲーム理論からシェリング・ポイントという考えを借りる。これは、二人のプレーヤーがどちらにとっても目立つという理由で、連絡を取り合わなくても自然に行き着く解のことだ。

二人の推論は、私たちが居住可能な惑星を見つける方法から始まる。トランジット法だ。惑星が恒星の前を通るときに、その星がわずかに暗くなるのを捉える。同じ方法を使う文明なら、地球が太陽の前を横切るのを年に一度見ることができる。ただしそれは、地球の軌道面である黄道の近くにいる場合に限られる。目立つ瞬間は、送信者と太陽と地球が一直線に並ぶときだ。地球から見ると、そのとき送信者は太陽のちょうど反対側、つまり反太陽点にいる。そこから見ると、地球はトランジットのちょうど半ばにある。(この考えは、送信者が光の移動時間を考慮に入れていることを前提にしている。)

SETI研究者は以前にも、そこで耳を澄ますことを提案していた。著者らによれば、今回の観測計画は反太陽点を初めて観測でカバーするものだ。

偽物を見破る二本のビーム

この探査では、北カリフォルニアのハットクリークにある、SETIのために建てられた直径6.1メートルのアンテナ群アレン・テレスコープ・アレイを使う。42基のアンテナのうち28基に、冷却された新しい受信機が付いている。受信するのは2356〜3700メガヘルツで、この帯域を幅1.9ヘルツのチャンネルに細かく分ける。

候補となるビーコンを雑音から見分けるために、三つの検査をする。

• 狭帯域。 自然の電波源は広い周波数に広がる。私たちの電気通信は、ビーコンと同じく狭い。
• ドリフト。 私たちに対して動いている遠くの送信機は、ドップラー効果によって周波数がゆっくりずれていく。身近な干渉はほとんどずれない。
• 位置。 アレイは二本のビームをつくる。一本は反太陽点に、もう一本はそのすぐ横に向ける。本当に遠くから来た信号なら、一本目のビームで少なくとも5.29倍強くなければならない。

各地点は夜間、反太陽点が地平線より上にあるときに5分間観測する。仕分けはオープンソースで公開されたATSATというソフトウェアが行う。最後まで残った信号は目で確かめ、六つの分類に振り分ける。4種類の干渉、「その他」、そして「注目信号」だ。

1億6900万から25へ

2024年8月から2026年8月までに、アレイは126回のセッション、約876時間を観測に費やした。指向は1万1313回、データは約1.3ペタバイトに及ぶ。これで黄道の**約12%**をカバーしたことになる。

これまでに解析した84セッションでは、ふるいは急な漏斗の形をしている。

• 検出された狭帯域でドリフトする信号は1億6872万1405個
• もっとも汚染された周波数を除外した後に残ったのは7480万
• 二本のビームを比べた後は2720万
• 人間の目で見るためのグラフは1万1212枚で、そのうち8473枚をこれまでに分類した

そのほとんどすべてが干渉だった。水平線状のもの(46%)、弱まっていく信号(43%)、ブロック状のもの(1.9%)。狭帯域でドリフトし、反太陽点のビームでだけ明るいのは、わずか25信号、0.29%だった。それらは7夜にわたり、10の周波数と空の10か所に分かれている。25のうち14は一回の指向から来ている。

著者らは検出を発表していない。10か所はすべて再観測が予定されている。

ペタバイト単位の探査

黄道全体をカバーするには8万7660回の指向が必要だ。黄道の半分はつねに昼間の側にあり、地球の1年はきっちり整数日ではないため、これには少なくとも4年、700回を超えるセッション、11ペタバイトを超えるデータがかかる。アレン・テレスコープ・アレイでこれまでに行われた中で最大の観測計画となる。

著者らは弱点も認めている。除外する周波数帯は途中で調整されたため、すべてのセッションが同じように処理されたわけではない。2025年分から始めて、統一した設定で全体を解析し直す予定だ。その一方で、手作業でラベル付けされた何千ものスペクトログラムは、電波干渉のカタログとなり、将来の分類器の学習に使えるかもしれない。生き残った25信号が本物かどうかは、アンテナが空のその10か所に再び向けられるまでわからない。