سیگنال های فناوری بیگانه ممکن است این باشد که چگونه بشر برای اولین بار حیات فرازمینی را کشف می کند

اگر یک موجود بیگانه به زمین نگاه کند، بسیاری از فناوری‌های انسانی – از برج‌های سلولی گرفته تا لامپ‌های فلورسنت – می‌توانند چراغی باشند که حضور حیات را نشان می‌دهد.

ما دو ستاره شناس هستیم که روی جستجوی هوش فرازمینی – یا SETI – کار می کنیم. در تحقیق خود، ما تلاش می‌کنیم نشانه‌هایی از فناوری را که فراتر از زمین سرچشمه می‌گیرند، مشخص و شناسایی کنیم.

به اینها technosignature می گویند. در حالی که اسکن آسمان برای پخش تلویزیونی برخی از المپیک های بیگانه ممکن است ساده به نظر برسد، جستجو برای نشانه هایی از تمدن های دوردست و پیشرفته، کاری بسیار ظریف تر و دشوارتر از آن چیزی است که به نظر می رسد.

سلام کردن با رادیو و لیزر

جستجوی علمی مدرن برای هوش فرازمینی در سال 1959 آغاز شد، زمانی که اخترشناسان جوزپه کوکونی و فیلیپ موریسون نشان دادند که ارسال های رادیویی از زمین می تواند توسط تلسکوپ های رادیویی در فواصل بین ستاره ای شناسایی شود.

در همان سال، فرانک دریک اولین جستجوی SETI را با نام پروژه اوزما، با نشان دادن یک تلسکوپ رادیویی بزرگ به سمت دو ستاره مشابه خورشید در نزدیکی خود انجام داد تا ببیند آیا می‌تواند سیگنال‌های رادیویی را که از آن‌ها می‌آید تشخیص دهد یا خیر.

پس از اختراع لیزر در سال 1960، ستاره شناسان نشان دادند که می توان نور مرئی را از سیارات دوردست نیز تشخیص داد.

این اولین تلاش های اولیه برای شناسایی سیگنال های رادیویی یا لیزری از تمدن دیگر به دنبال سیگنال های متمرکز و قدرتمندی بود که عمداً به منظومه شمسی ارسال می شد و باید پیدا می شد.

با توجه به محدودیت‌های تکنولوژیکی دهه 1960، ستاره‌شناسان به جستجوی سیگنال‌های پخشی – مانند پخش‌های تلویزیونی و رادیویی روی زمین – که به فضا نشت می‌کنند، فکر زیادی نمی‌کردند.

اما یک پرتو سیگنال رادیویی، با تمام قدرتی که به سمت زمین متمرکز شده است، می تواند از فاصله بسیار دورتری تشخیص داده شود – فقط تفاوت بین یک لیزر و یک لامپ کم نور را تصور کنید.

جستجو برای سیگنال های رادیویی و لیزری عمدی هنوز یکی از محبوب ترین استراتژی های SETI است. با این حال، این رویکرد فرض می‌کند که تمدن‌های فرازمینی می‌خواهند با دیگر حیات‌های فناوری پیشرفته ارتباط برقرار کنند.

انسان‌ها به ندرت سیگنال‌های هدفمندی را به فضا ارسال می‌کنند و برخی از دانشمندان استدلال می‌کنند که گونه‌های باهوش ممکن است عمداً از پخش مکان خود اجتناب کنند. این جستجو برای سیگنال هایی که شاید هیچ کس نمی فرستد پارادوکس SETI نامیده می شود.

نشت امواج رادیویی

اگرچه انسان سیگنال‌های عمدی زیادی را به فضا مخابره نمی‌کند، اما بسیاری از فناوری‌هایی که امروزه انسان‌ها از آنها استفاده می‌کنند، ارسال‌های رادیویی زیادی را تولید می‌کنند که به فضا نشت می‌کنند. برخی از این سیگنال‌ها اگر از ستاره‌ای در نزدیکی خود آمده باشند، قابل تشخیص خواهند بود.

شبکه جهانی برج‌های تلویزیونی دائماً سیگنال‌هایی را در جهات مختلف منتشر می‌کنند که به فضا نشت می‌کنند و می‌توانند در یک سیگنال رادیویی قابل تشخیص، هرچند نسبتا ضعیف، جمع شوند.

تحقیقات در مورد اینکه آیا انتشار فرکانس رادیویی کنونی از برج‌های سلولی روی زمین را می‌توان با تلسکوپ‌های امروزی شناسایی کرد یا خیر ادامه دارد، اما تلسکوپ رادیویی آرایه کیلومتر مربعی آینده می‌تواند سیگنال‌های رادیویی ضعیف‌تر را با حساسیت ۵۰ برابر آرایه‌های تلسکوپ رادیویی فعلی تشخیص دهد.

با این حال، همه سیگنال‌های ساخته شده توسط انسان چندان متمرکز نیستند. ستاره شناسان و آژانس های فضایی از پرتوهای امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با ماهواره ها و فضاپیماهای منظومه شمسی استفاده می کنند.

برخی از محققان همچنین از امواج رادیویی برای رادار برای مطالعه سیارک ها استفاده می کنند. در هر دو مورد، سیگنال های رادیویی بیشتر متمرکز و در فضا هدایت می شوند.

هر تمدن فرازمینی که در دید این پرتوها قرار بگیرد، احتمالاً می‌تواند این سیگنال‌های مصنوعی بدون ابهام را تشخیص دهد.

کشف ابرساختارها

جدای از شناسایی یک فضاپیمای واقعی بیگانه، امواج رادیویی رایج‌ترین نشانه‌های فناوری هستند که در فیلم‌ها و کتاب‌های علمی تخیلی نشان داده می‌شوند. اما آنها تنها سیگنال هایی نیستند که ممکن است وجود داشته باشند.

در سال 1960، ستاره شناس فریمن دایسون این نظریه را مطرح کرد که از آنجایی که ستارگان قدرتمندترین منبع انرژی در هر منظومه سیاره ای هستند، یک تمدن پیشرفته از نظر فناوری می تواند بخش قابل توجهی از نور ستاره را به عنوان انرژی با چیزی که اساساً یک صفحه خورشیدی عظیم است برداشت کند.

بسیاری از ستاره شناسان به این ابرساختارها می گویند و راه های مختلفی برای یافتن آنها وجود دارد.

پس از استفاده از انرژی در نور جذب شده، فناوری یک جامعه پیشرفته مقداری از انرژی را به صورت گرما بازتاب می کند.

ستاره شناسان نشان داده اند که این گرما را می توان به عنوان تشعشعات مادون قرمز اضافی که از یک منظومه ستاره ای می آید، شناسایی کرد.

یکی دیگر از راه های ممکن برای یافتن یک ابرساختار، اندازه گیری اثر کم نور آن بر روی یک ستاره است. به طور خاص، ماهواره های مصنوعی بزرگی که به دور یک ستاره می چرخند، به طور دوره ای بخشی از نور آن را مسدود می کنند.

این به عنوان یک افت در روشنایی ظاهری ستاره در طول زمان ظاهر می شود. اخترشناسان می‌توانند این اثر را مشابه آنچه امروزه سیارات دوردست شناسایی می‌کنند، تشخیص دهند.

آلودگی زیاد

یکی دیگر از ویژگی های فنی که ستاره شناسان به آن فکر کرده اند آلودگی است.

آلاینده های شیمیایی مانند دی اکسید نیتروژن و کلروفلوئوروکربن های روی زمین تقریباً منحصراً توسط صنایع انسانی تولید می شوند. تشخیص این مولکول ها در جو سیارات فراخورشیدی با همان روشی که تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جستجوی سیارات دوردست برای یافتن نشانه های زیست شناسی استفاده می کند، امکان پذیر است.

اگر اخترشناسان سیاره ای با جوی پر از مواد شیمیایی پیدا کنند که تنها از طریق فناوری تولید می شود، می تواند نشانه ای از حیات باشد.

در نهایت، نور مصنوعی یا گرمای شهرها و صنایع را می‌توان با تلسکوپ‌های نوری و فروسرخ بزرگ شناسایی کرد، مانند تعداد زیادی از ماهواره‌هایی که به دور یک سیاره می‌چرخند.

اما یک تمدن باید گرما، نور و ماهواره های بسیار بیشتری نسبت به زمین تولید کند تا بتواند وسعت فضا را با استفاده از فناوری هایی که در حال حاضر انسان ها در اختیار دارد، تشخیص دهد.

کدام سیگنال بهتر است؟

هیچ اخترشناسی تائید شده ای را شناسایی نکرده است، بنابراین نمی توان گفت که اولین نشانه تمدن های فرازمینی چه خواهد بود.

اگرچه بسیاری از اخترشناسان در مورد اینکه چه چیزی ممکن است یک سیگنال خوب باشد، فکر کرده‌اند، در نهایت هیچ کس نمی‌داند که فناوری بیگانگان چگونه ممکن است به نظر برسد و چه سیگنال‌هایی در جهان وجود دارد.

برخی از ستاره شناسان از رویکرد عمومی SETI حمایت می کنند، که به دنبال هر چیزی در کیهان است که دانش علمی فعلی به طور طبیعی نمی تواند توضیح دهد. برخی مانند ما همچنان به دنبال امضاهای فنی عمدی و غیرعمدی هستند.

نکته اصلی این است که مسیرهای زیادی برای کشف زندگی دوردست وجود دارد. از آنجایی که هیچ کس نمی داند کدام رویکرد احتمالاً ابتدا موفق خواهد شد، هنوز کارهای هیجان انگیز زیادی برای انجام دادن وجود دارد.

نوشته میسی هیوستون و جیسون رایت، پن استیت (مکالمه)