天の川銀河のほんの一部の星だけが地球外生命体について調査されているという一般的な認識は時代遅れかもしれません。研究者らは現在、宇宙人知能探査（SETI）が以前考えられていたよりもはるかに多くの星系をすでに包含しており、これまでに実施されたスキャンの範囲に対する理解を変えていることを示している。
マンチェスター大学の博士課程の学生であるルイーザ・メイソンは、銀河内の電波信号の検出において、はるかに広範囲の研究が行われていることを示唆する最近の発見をしました。彼女は、天の川銀河の詳細なシミュレーションであるブザンソン銀河モデルを使用し、それをグリーンバンクおよびパークスの電波望遠鏡によって行われた天体調査と比較することによって、この結論に達しました。
従来の星のカタログでは、これら 2 つの望遠鏡による 1,327 件の観測で 288,315 個の星がカバーされていたことが示されていましたが、ブザンソン モデルを用いたメイソンの分析では、同じスキャンに実際には 610 万個以上の星が含まれていることが明らかになりました。これらの追加の星のほとんどは、従来の方法では認識できないほど暗すぎますが、電波望遠鏡で検出できます。
メイソン氏は声明で「この研究で最もエキサイティングなことの一つは、我々が当初考えていたよりもずっと多くの星を研究してきたことに気づいたことだ」と熱意を表明した。彼女は、「非常に小さな観測であっても、私たちが研究するつもりはなかったかもしれない、多数の多様な星が含まれている可能性がある」と付け加えた。研究の範囲が新たに発見されたにもかかわらず、検出の欠如によって取り組みが妨げられるべきではありません。
電波望遠鏡が特定の星に関して訓練されると、その個々の点を受信するだけでなく、その視野内の他のすべての星系も監視されます。この機能は、SETI 機器が定期的な電波望遠鏡観測を利用する共用 SETI の実践に特に役立ちます。
一般に、電波望遠鏡の視野内の星の数は、欧州宇宙機関のガイア計画によって編集されたものなど、詳細な星のカタログとの比較を通じて推定されます。ただし、これらのカタログには重要な制限があります。つまり、見える程度に明るい星だけが含まれています。他の多くの星は、明るすぎて光学望遠鏡や赤外線望遠鏡で見ることができませんが、それでも検出可能な電波信号を発する可能性があります。
観測される星の数という点では研究は拡大していますが、各星系と探査されるさまざまな無線周波数を聞くことに費やされる時間は依然としてかなり限られています。これは、観測が送信間または間違った周波数で行われた場合、可能性のある信号が簡単に見逃される可能性があることを意味します。
このシナリオを考慮して、メイソン氏は研究可能な無線周波数の範囲を拡大することにも専念しました。 1960 年に現代の SETI が始まって以来、ほとんどの検索は、原子状水素 (1,420 MHz) とヒドロキシル (1,666 MHz) の放射周波数の間に位置する「ウォーター ホール」として知られる帯域に焦点を当ててきました。
「ウォーターホール」という用語は、水分子を形成するこれらの元素の組み合わせに由来しています。生命にとっての水の重要性を考慮すると、この帯は星間通信の自然な集合場所であると考えられています。
トラック「ウォーターホール」が歴史的に注目される理由
「水場」が好まれる主な理由の 1 つは、この周波数範囲の電波は地球の大気による大幅な吸収を受けず、検出が容易であるためです。さらに、天文学の大部分は水素周波数を中心に行われているため、偶然の SETI 検出の可能性が高まります。また、異星文明は水と生命の関連性を認識し、その象徴性のためにこの範囲で放送することを選択するだろうという仮説も立てられています。
しかし、調査すべき周波数は他にもたくさんあり、これに関連してメイソン氏は、チリにある望遠鏡セットである ALMA (アタカマ大型ミリ波サブミリ波アレイ) を使用して最初の SETI 探索を実施しました。
「何十年もの間、SETIの研究者たちは無線スペクトルの比較的小さな部分に焦点を当ててきた」とメイソン氏は語った。 「まったく違う場所を見たらどうなるのかを知りたかったのです。」
メイソン氏はアルマ望遠鏡による新たな観測は行わなかったが、気づかれなかった可能性のある狭帯域信号の少量のアーカイブデータを調査した。アルマ望遠鏡は、従来のほとんどの電波望遠鏡よりも短い電波波長、したがってより高い周波数で動作します。
高周波を分析する利点の 1 つは、分散の影響を受けにくいことです。この現象は、低周波が空間内の電子と相互作用するときに発生し、遅延が発生し、高周波よりも少し遅れて目的地に到着するため、信号全体が歪む可能性があります。
アルマ望遠鏡によるメイソンの探索では、有望な新しい信号は得られませんでしたが、研究者はより高い周波数の使用について楽観的な見方をしています。 「ミリ波およびサブミリ波の無線帯域は、SETI にとってほぼ完全に未開拓のままです。したがって、これは実際に、パラメータ空間の新しい領域を探索することになります。」と彼女は言いました。
メイソン氏は、7月にバーミンガムで開催された王立天文学協会の全国天文学会議で自身の研究を発表した。詳細な研究は 2 つの記事で説明されています。1 つはアルマ望遠鏡の調査に関するもので、もう 1 つはブザンソン銀河モデルに関するもので、どちらも王立天文学協会の月刊通知に掲載されています。
