La perception commune selon laquelle seule une infime fraction des étoiles de la Voie lactée a fait l’objet d’études à la recherche d’une vie extraterrestre est peut-être dépassée. Les chercheurs indiquent désormais que la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI) a déjà englobé un nombre beaucoup plus grand de systèmes stellaires qu’on ne le pensait auparavant, modifiant ainsi la compréhension de la portée des analyses effectuées jusqu’à présent.

Louisa Mason, doctorante à l’Université de Manchester, a eu une révélation récente qui laisse entrevoir une portée de recherche beaucoup plus large dans la détection des signaux radio dans notre galaxie. Elle est parvenue à cette conclusion en employant le modèle galactique de Besançon, une simulation détaillée de la Voie lactée, et en le comparant aux relevés célestes réalisés par les radiotélescopes Green Bank et Parkes.

Alors que les catalogues d’étoiles conventionnels indiquaient que 1 327 observations de ces deux télescopes couvraient 288 315 étoiles, l’analyse de Mason avec le modèle de Besançon a révélé que le même balayage incluait en réalité plus de 6,1 millions d’étoiles. La plupart de ces étoiles supplémentaires sont trop faibles pour être remarquées par les méthodes traditionnelles, mais peuvent être détectées par les radiotélescopes.

Dans un communiqué, Mason a exprimé son enthousiasme : “L’une des choses les plus excitantes à propos de ce travail est de réaliser que nous avons étudié beaucoup plus d’étoiles qu’on ne le pensait initialement.” Elle a ajouté que “même une très petite observation peut contenir un grand nombre et une diversité d’étoiles que nous n’aurions peut-être jamais eu l’intention d’étudier”. Malgré l’ampleur nouvelle de la recherche, le manque de détection ne devrait pas décourager les efforts.

Lorsqu’un radiotélescope est pointé sur une étoile spécifique, il n’écoute pas seulement ce point individuel, mais surveille également tous les autres systèmes stellaires dans son champ de vision. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour la pratique du SETI commensal, dans lequel les instruments SETI tirent parti des observations de routine par radiotélescope.

Généralement, le nombre d’étoiles dans le champ de vision d’un radiotélescope est estimé par comparaison avec des catalogues d’étoiles détaillés, tels que ceux compilés par la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne. Cependant, ces catalogues présentent une limitation importante : ils ne contiennent que des étoiles suffisamment brillantes pour être vues. De nombreuses autres étoiles sont trop faibles pour être vues par nos télescopes optiques et infrarouges, mais pourraient néanmoins émettre des signaux radio détectables.

Même si les recherches se sont développées en termes de nombre d’étoiles observées, elles restent encore assez limitées dans le temps consacré à l’écoute de chaque système stellaire et dans la variété des fréquences radio explorées. Cela signifie qu’un éventuel signal aurait pu facilement être manqué si l’observation avait eu lieu entre les transmissions ou sur la mauvaise fréquence.

Compte tenu de ce scénario, Mason s’est également consacré à élargir la gamme de fréquences radio pouvant être étudiées. Depuis le début du SETI moderne en 1960, la plupart des recherches se sont concentrées sur une bande connue sous le nom de « trou d’eau », située entre les fréquences d’émission de l’hydrogène atomique (1 420 MHz) et de l’hydroxyle (1 666 MHz).

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Le terme « trou d’eau » provient de la combinaison de ces éléments qui forment une molécule d’eau. Cette bande est considérée comme un point de rencontre naturel pour la communication interstellaire, compte tenu de l’importance de l’eau pour la vie.

Raisons de l’accent historique mis sur la piste « trou d’eau »

L’une des principales raisons de la préférence pour le « trou d’eau » est que les ondes radio dans cette gamme de fréquences ne subissent pas d’absorption significative par l’atmosphère terrestre, ce qui facilite leur détection. De plus, une grande partie de l’astronomie se déroule autour de la fréquence de l’hydrogène, ce qui augmente les chances d’une détection fortuite de SETI. On émet également l’hypothèse que les civilisations extraterrestres reconnaîtraient l’importance de l’eau pour la vie et choisiraient de diffuser dans cette gamme pour son symbolisme.

Cependant, il existe de nombreuses autres fréquences potentielles à explorer et, dans ce contexte, Mason a mené la première recherche SETI en utilisant ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un ensemble de télescopes situés au Chili.

“Pendant des décennies, les chercheurs du SETI se sont concentrés sur une partie relativement petite du spectre radio”, a déclaré Mason. “Nous voulions demander ce qui se passerait si nous regardions un endroit très différent.”

Mason n’a pas effectué de nouvelles observations avec ALMA, mais il a étudié une petite quantité de données archivées à la recherche de signaux à bande étroite qui auraient pu passer inaperçus. ALMA fonctionne à des longueurs d’onde radio plus courtes et, par conséquent, à des fréquences plus élevées que la plupart des radiotélescopes conventionnels.

L’un des avantages de l’analyse des fréquences plus élevées est qu’elles sont moins sensibles à la dispersion. Ce phénomène se produit lorsque des ondes basse fréquence interagissent avec des électrons dans l’espace, subissent des retards et arrivent à destination un peu plus tard que les fréquences plus élevées, ce qui peut déformer le signal global.

Bien que les recherches de Mason avec ALMA n’aient pas abouti à de nouveaux signaux prometteurs, le chercheur reste optimiste quant à l’utilisation de fréquences plus élevées. “Les bandes radio millimétriques et submillimétriques restent presque totalement inexplorées pour le SETI”, a-t-elle déclaré, “il s’agit donc vraiment d’ouvrir une nouvelle zone d’espace de paramètres à rechercher.”

Mason a présenté son travail lors de la réunion nationale d’astronomie de la Royal Astronomical Society à Birmingham en juillet. La recherche détaillée est décrite dans deux articles, l’un sur l’enquête ALMA et l’autre sur le modèle galactique de Besançon, tous deux publiés dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.