Ερευνητές που συνδέονται με το Instituto SETI εντόπισαν ένα φυσικό εμπόδιο που θέτει σε κίνδυνο τις παραδοσιακές στρατηγικές για την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης στο σύμπαν. Μια λεπτομερής έρευνα δείχνει ότι ο διαστημικός καιρός που υπάρχει γύρω από τα μακρινά αστρικά συστήματα έχει την ικανότητα να μεταβάλλει δραστικά τα ραδιοσήματα εξαιρετικά στενής ζώνης. Η παρεμβολή Essa συμβαίνει πολύ πριν οι υποθετικές εκπομπές είναι σε θέση να εγκαταλείψουν τα πλανητικά συστήματα του σπιτιού τους προς το Terra.
Η παραμόρφωση των σημάτων προκαλείται απευθείας από το τυρβώδες πλάσμα που δημιουργείται από αστρικούς ανέμους και έντονες εκτοξεύσεις μάζας στεμμάτων. Τα αστροφυσικά γεγονότα Esses είναι φυσικές και σταθερές δυναμικές, που λειτουργούν με πολύ παρόμοιο τρόπο με τις ηλιακές καταιγίδες που έπληξαν το δικό μας σύστημα. Η μελέτη ποσοτικοποιεί αυτό το φαινόμενο σκέδασης για να προτείνει μια ριζική αλλαγή στον τρόπο που λειτουργούν επί του παρόντος τα επίγεια ραδιοτηλεσκόπια.
Η επιστημονική εργασία, με επικεφαλής τον αστρονόμο Vishal Gajjar σε συνεργασία με τον Grayce C. Brown, χρησιμοποιεί μια τεράστια βάση δεδομένων προηγούμενων διαστημικών αποστολών για να υποστηρίξει τα ευρήματα. Η ανάλυση αποδεικνύει ότι οι τεχνητές μεταδόσεις, οι οποίες αρχικά θα έβγαιναν από την πηγή τους ως αιχμηρές και συγκεντρωμένες κορυφές, καταλήγουν να εξαπλώνονται σε διαφορετικές συχνότητες λόγω των αναταράξεων του διαστρικού μέσου.
Ιστορικά δεδομένα από διαπλανητικούς ανιχνευτές επικυρώνουν το νέο αστροφυσικό μοντέλο
Για να κατανοήσει το μέγεθος της διαστημικής παρεμβολής καιρού, η ομάδα επιστημόνων στράφηκε σε ραδιοφωνικά αρχεία που στάλθηκαν από πρωτοποριακές διαστημικές αποστολές, που εκτοξεύτηκαν μεταξύ 1964 και 1976. Η συλλογή που αναλύθηκε περιλαμβάνει ζωτικής σημασίας πληροφορίες που συλλέγονται από τους ανιχνευτές Mariner 4, Pioneer 6, X__NM1___ Viking. Ο ιστορικός εξοπλισμός Esses παρείχε άμεσες μετρήσεις για το πώς συμπεριφέρονται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα όταν διασχίζουν το διαπλανητικό μέσο του Sol, αποκαλύπτοντας ότι η φασματική διεύρυνση του σήματος συμβαίνει συνεχώς και επιδεινώνεται σημαντικά σε περιόδους έντονων ηλιακών καταιγίδων.
Οι πιο κρίσιμες παρατηρήσεις προήλθαν από τους ανιχνευτές της σειράς Helios, οι οποίοι λειτουργούσαν σε τροχιές πολύ κοντά στο Sol και κατέγραφαν παραλλαγές πλάσματος σε πραγματικό χρόνο. Τα δεδομένα έδειξαν μια άμεση συσχέτιση: όσο πιο κοντά περνά ένα ραδιοφωνικό σήμα στο αστέρι που εκπέμπει, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός παραμόρφωσης που υφίσταται το κύμα. Με βάση αυτές τις εμπειρικές και άμεσες μετρήσεις της δικής μας κοσμικής αυλής, οι ερευνητές μπόρεσαν να δημιουργήσουν πολύπλοκες υπολογιστικές προσομοιώσεις, ικανές να προβλέψουν τη συμπεριφορά των εκπομπών σε άλλα αστρικά συστήματα και σε διαφορετικές ζώνες ραδιοσυχνοτήτων.
Οι κόκκινοι νάνοι αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο εμπόδιο για τη λήψη μηνυμάτων
Τα αστέρια τύπου Μ, ευρέως γνωστά στην επιστημονική κοινότητα ως κόκκινοι νάνοι, αποτελούν περίπου το 75% του συνόλου του αστρικού πληθυσμού του Via Láctea.
Αυτά τα αστέρια χαρακτηρίζονται από το ότι είναι μικρότερα και ψυχρότερα από το Sol, αλλά παραδόξως παρουσιάζουν πολύ πιο βίαιη και απρόβλεπτη μαγνητική και αστρική δραστηριότητα.
Αυτή η συνεχής αστάθεια δημιουργεί διαστημικά περιβάλλοντα όπου η επίδραση διεύρυνσης του ραδιοφωνικού σήματος τείνει να είναι ουσιαστικά πιο έντονη, καθιστώντας δύσκολη τη διάδοση των καθαρών κυμάτων.
Αν και η στατιστική πιθανότητα μιας στεφανιαίας εκτόξευσης μάζας να συμπίπτει ακριβώς με τη στιγμή της μετάδοσης είναι μικρότερη από 3%, όταν συμβαίνει αυτό το γεγονός, η παραμόρφωση του σήματος μπορεί να πολλαπλασιαστεί περισσότερο από χίλιες φορές σε σύγκριση με κανονικές συνθήκες.
Οι υψηλότερες ραδιοσυχνότητες εμφανίζονται ως βιώσιμη εναλλακτική λύση
Δεδομένου του σεναρίου συνεχών παρεμβολών, η έρευνα συνιστά στους αστρονόμους να αρχίσουν να δίνουν προτεραιότητα στην παρακολούθηση υψηλότερων ραδιοσυχνοτήτων.
Σε αυτές τις ανώτερες ζώνες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, η καταστροφική επίδραση του αστρικού πλάσματος και των ηλιακών ανέμων είναι σημαντικά χαμηλότερη, διατηρώντας την ακεραιότητα του κύματος.
Η υιοθέτηση αυτής της νέας κατευθυντήριας γραμμής επιτρέπει στις αναζητήσεις να εξετάσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πραγματική μορφή του σήματος που όντως φτάνει στα ραδιοτηλεσκόπια στο Terra αφού διασχίσει το διαστρικό κενό.
Άμεση επίδραση στους αλγόριθμους ανίχνευσης και την κοσμική σιωπή
Οι παραδοσιακοί αλγόριθμοι που χρησιμοποιούνται από το Instituto SETI έχουν προγραμματιστεί εδώ και δεκαετίες ώστε να επικεντρώνονται αποκλειστικά σε εξαιρετικά στενές κορυφές συχνότητας, με βάση την προϋπόθεση ότι τέτοια μοτίβα είναι σχεδόν αδύνατο να παραχθούν με φυσικές αστροφυσικές διεργασίες. Ωστόσο, το νέο μαθηματικό μοντέλο αποδεικνύει ότι τα σκόπιμα τεχνητά σήματα, ακόμη και αν παράγονται με εξαιρετική ακρίβεια από έναν προηγμένο πολιτισμό, χάνουν αναπόφευκτα αυτό το χαρακτηριστικό στενής ζώνης όταν προσπαθούν να ξεφύγουν από την ηλιόσφαιρα του οικιακού τους συστήματος. Embora Αυτή η ανακάλυψη δεν προσφέρει οριστική ανάλυση στο διάσημο Paradoxo του
Οι προσομοιώσεις αποκαλύπτουν το ποσοστό της φασματικής διεύρυνσης στο σύμπαν
Οι υπολογισμοί που πραγματοποιήθηκαν από την αστρονομική ομάδα δείχνουν ότι τα σήματα που εκπέμπονται στην περιοχή των 100 megahertz μπορούν να υποστούν διεύρυνση έως και 100 hertz ακόμη και υπό διαστημικές συνθήκες που θεωρούνται τυπικές και ήρεμες.
Οι προβολές δείχνουν επίσης ότι, σε περισσότερο από το 60% των προσομοιωμένων πλανητικών συστημάτων, η χρήση χαμηλότερων συχνοτήτων προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη παραμόρφωση που είναι πιο επιβλαβής για την επικοινωνία.
Τα περισσότερα συστήματα αστέρων προκαλούν αλλαγές στα τεχνικά σήματα
Η έρευνα αναφέρει ότι περίπου το 70% των αστρικών συστημάτων προκαλούν μια ελαφρά διεύρυνση στις μεταδόσεις, ενώ το υπόλοιπο 30% προκαλεί σοβαρή παραμόρφωση που καθιστά την ανίχνευση με τις τρέχουσες μεθόδους ανέφικτη.
Οι στρατηγικές παρακολούθησης απαιτούν άμεσες τεχνολογικές ενημερώσεις
Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο που επιβάλλει η φύση του σύμπαντος, οι επιστήμονες προτείνουν την επέκταση των κριτηρίων ανίχνευσης του τρέχοντος λογισμικού σάρωσης.
Η ιδέα είναι να εκπαιδεύσουμε τα συστήματα ώστε να περιλαμβάνουν και να αναλύουν ελαφρώς ευρύτερα και πιο διάχυτα σήματα, τα οποία σε προηγούμενες διαμορφώσεις απορρίπτονταν αυτόματα ως θόρυβος περιβάλλοντος.
Το μέλλον της ραδιοαστρονομίας εξαρτάται από την προσαρμογή στα φυσικά φαινόμενα
Η εργασία που πραγματοποιήθηκε από τους ερευνητές συμβάλλει αποφασιστικά στην τελειοποίηση της αναζήτησης τεχνικών σημάτων, προσαρμόζοντας τις θεωρητικές προσδοκίες στη φυσική και ταραχώδη πραγματικότητα των αστρικών περιβαλλόντων. Η κατανόηση ότι ο κενός χώρος μεταξύ των άστρων δεν είναι ένα παθητικό κενό, αλλά μάλλον ένα δυναμικό μέσο γεμάτο με πλάσμα και ακτινοβολία, αναγκάζει την επιστημονική κοινότητα να επανεξετάσει τα θεμέλια της διαστρικής επικοινωνίας. Τα ραδιοτηλεσκόπια επόμενης γενιάς θα πρέπει να ενσωματώσουν αυτές τις μεταβλητές του διαστημικού καιρού στα φίλτρα επεξεργασίας δεδομένων τους για να αποφύγουν τα ψευδώς αρνητικά.
Επί του παρόντος, οι ερευνητές παραμένουν επικεντρωμένοι στη συλλογή ακόμη μεγαλύτερου όγκου δεδομένων για να δοκιμάσουν τις προβλέψεις του μαθηματικού μοντέλου σε μελλοντικές παρατηρήσεις. Η προσδοκία είναι ότι, με τη συνεχή βελτίωση των οργάνων σύλληψης και την ενημέρωση των αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης που στοχεύουν στη σάρωση του ουρανού, θα είναι δυνατό να απομονωθούν αυτά τα εκτεταμένα σήματα από τον φυσικό κοσμικό θόρυβο. Η μεθοδολογική προσαρμογή Essa αντιπροσωπεύει ένα θεμελιώδες βήμα για να διασφαλιστεί ότι, εάν ένα πραγματικό σήμα διασχίσει την τροχιά της Γης, η ανθρωπότητα έχει τα σωστά εργαλεία για να το αναγνωρίσει και να το αποκωδικοποιήσει σωστά.