מחסומי כוכבים מקשים על זיהוי אותות מחוץ לכדור הארץ, כך עולה ממחקר של SETI

חוקרים מתוכנית SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) הציגו הסבר מדעי חדש לתופעה הידועה בשם הדממה הגדולה, היעדר אותות רדיו ניתנים לזיהוי לאחר שישה עשורים של ניטור מתמיד של החלל. על פי מחקרים בראשות האסטרונום וישאל גאג’אר, שפורסמו ב-The Astrophysical Journal, פעילותם של כוכבים המארחים כוכבי לכת חיצוניים פועלת כמחסום טכני בסיסי לתקשורת בין כוכבית. רוחות והתלקחויות כוכבים גורמים לעיוותים חמורים באותות אלקטרומגנטיים עוד לפני שהם חוצים את הוואקום לכיוון מערכת השמש של כדור הארץ. תהליך פיזי זה הופך גלי רדיו חדים במקור לרעש מפוזר שאינו ניתן לזיהוי לציוד יבשתי רגיש במיוחד.

פלזמה צפופה וערפל קוסמי בלוק שידורים

סביבת החלל מורכבת מפלזמה צפופה הפועלת לפיזור האנרגיה של גלים אלקטרומגנטיים הנשלחים ברחבי היקום. חלקיקים טעונים הנפלטים על ידי כוכבים פועלים כמעין ערפל עבור תדרי רדיו, מעכבים את המסלול הליניארי של המידע ומפצלים נתונים במהלך מסע בין-גלקטי.

• אותות בתדר בודד מתפזרים בסופו של דבר על פני מספר ערוצים במהלך מסע בחלל.
• הספק האות המתקבל על פני כדור הארץ הופך נמוך משמעותית מהשידור המקורי.
• אפקט הדיפוזיה מחליש את השלמות המבנית של גלי רדיו בין-כוכביים.
• שדות מגנטיים פועלים כפריזמות לא סדירות שמפצלות נתונים נכנסים.

כאשר אות עובר דרך העננים המיוננים הללו, הוא עובר השפלה שהופך את התוכן המכוון לבלתי ניתן להבחין מרעשי הרקע הקוסמי. עבור תקשורת בתוך מערכת השמש, כמו מגע עם בדיקות על מאדים, טכנאים יכולים לנטר ולתקן עיוותים בזמן אמת. עם זאת, במרחקים הנמדדים בשנות אור, העיוות המצטבר מונע מהטכנולוגיה הנוכחית לזהות את החתימה של בינה מלאכותית.

דינמיקה של כוכבים משבשת אותות ארוכי טווח

השמש פולטת זרמים קבועים של חלקיקים טעונים, המכונים רוחות שמש, שמשנות לצמיתות את סביבת החלל ליד כוכבי הלכת. בתקופות של פעילות שמש גדולה יותר, יש גירושים של צבירי פלזמה גדולים ושחרור נפץ של קרני רנטגן המשפיעות על המסלול. תנאים קיצוניים אלו כבר ידועים כמשבשים מערכות GPS ותקשורת גלים קצרים בתוך האטמוספירה של כדור הארץ עצמו. המורכבות גוברת כאשר מדענים מנסים ללכוד אותות שעברו טריליוני קילומטרים מול סביבות כוכבים עוינות הרבה יותר משלנו.

מערכת TRAPPIST-1 מדגימה את חוסר האפשרות של מגע ישיר

החוקרים השתמשו במודלים ממוחשבים מתקדמים כדי לנתח כיצד כוכבים מלבד השמש ישפיעו על שידורים מכוכבי הלכת שלהם. המחקר השתמש במערכת TRAPPIST-1 כדוגמה מעשית לאופן שבו פיזיקת הפלזמה מונעת תקשורת ישירה בין מערכות שמש. אות שנשלח מכדור הארץ לאחד מכוכבי הלכת במערכת זו יתעוות כל כך על ידי מזג אוויר סולארי עד שהוא לא יבחין בכל טכנולוגיה עדכנית. התוצאות הראו שכאשר עוברים דרך רוח הכוכבים של הכוכב שמקורו, חלקים מהגל מתכווצים ומתרחבים באופן כאוטי, ומפזרים את האנרגיה וכתוצאה מכך קליטה חלשה בטלסקופי רדיו הממוקמים על פני כדור הארץ.

כיול מחדש של אלגוריתמי חיפוש הופך להיות דחוף

הקהילה המדעית דנה כעת בצורך הדחוף לכייל מחדש אלגוריתמי חיפוש כדי לזהות אותות מפוזרים ומפוצלים. באופן מסורתי, חוקרים מחפשים פסי תדר צרים, מאמינים שהם החתימה הברורה של טכנולוגיה מחוץ לכדור הארץ מלאכותית. עם העדויות החדשות, מומחים מציעים שחיפושים ממוקדים צריכים לשקול זיהוי צורות גל שכבר מושפלות על ידי הסביבה הבין-כוכבית. שינוי פרדיגמה זה דורש השקעות מסיביות בעיבוד נתונים כדי לסנן טריליוני שילובי תדרים שהשתנו לאורך הדרך.

אסטרטגיות טכניות לגילוי עתידי

כדי לקדם את הזיהוי של מודיעין חיצוני, המחקר מציע התאמות טכניות ושיתופי פעולה בינלאומיים בין סוכנויות חלל. העדיפות היא להתאים את החיישנים למציאות הפיזית של המדיום הבין-כוכבי המיונן המקיף את הגלקסיות. תדרים גבוהים יותר עשויים לסבול פחות הפרעות ממזג האוויר בחלל, אך דורשים טכנולוגיות קליטה שעדיין נמצאות בשיפור. טכנולוגיית הקליטה צריכה להתפתח כדי ללכוד את התדרים הגבוהים האלה מבלי לאבד את הרגישות הדרושה כדי להבחין בין רעש למידע. התגלית של גאג’אר משנה את תפיסת הכישלון של חיפושים קודמים, מה שמרמז כי ייתכן שהאותות מגיעים בצורה בלתי ניתנת לזיהוי, וכי ייתכן שהשתיקה הגדולה היא כישלון של התפיסה האנושית לנוכח המרחב העצום והמערבולת של הפלזמה הגלקטית.