Instituto SETI-forskare har publicerat ett arbete som ifrågasätter traditionella sökstrategier för utomjordisk intelligens. Studien, släppt i The Astrophysical Journal, analyserar hur rymdvädret runt stjärnor kan förändra ultrasmalbandiga radiosignaler innan de ens lämnar sitt hemplanetsystem.
Denna distorsion uppstår på grund av turbulent plasma som genereras av stjärnvindar och koronala massutkastningar, fenomen som liknar de som observerats i Sol. Författarna använder data från gamla uppdrag för att kvantifiera effekten och föreslå justeringar i framtida sökningar.
Arbetet involverade astronomen Vishal Gajjar som huvudförfattare, tillsammans med Grayce C. Brown.
Rymdvädret påverkar radiovågsutbredningen
Det identifierade fenomenet omvandlar en signal koncentrerad vid en exakt frekvens till en bredare, försvagad emission.
Denna förändring sker när signalen passerar genom den turbulenta miljön nära den emitterande stjärnan.
Som ett resultat kan sändningar som skulle komma ut som skarpa toppar spridas över flera frekvenser, vilket gör dem svåra för nuvarande SETI-algoritmer att fånga upp.
Data från interplanetära sonder validerar modellen
Teamet undersökte radiosignaler som skickats av uppdrag som Mariner 4, Pioneer 6, Helios 1, Helios 2 och Viking, lanserade mellan 1964 och 1976.
Dessa data visade att spektral breddning inträffar när man korsar det interplanetära mediet Sol, med större intensitet under perioder med solstormar.
Observationer från Helios-sonderna, som opererade nära Sol, indikerade att distorsionen ökar ju närmare signalen passerar stjärnan.
Baserat på dessa direkta mätningar byggde forskarna simuleringar för andra stjärnsystem och olika frekvensband.
Röda dvärgar utgör en större utmaning
Stjärnor av M-typ, kända som röda dvärgar, utgör cirka 75 % av stjärnorna i Via Láctea.
Dessa stjärnor är mindre, kallare och mycket aktiva, vilket skapar miljöer där signalbreddningseffekten tenderar att bli mer uttalad.
Även om risken för att en koronal massutkastning sammanfaller exakt med överföringen är låg, mindre än 3 %, kan den när förstoring inträffar multipliceras med mer än tusen gånger jämfört med normala förhållanden.
Högre frekvenser kan förbättra detekteringen
Studien rekommenderar att man prioriterar högre radiofrekvenser, där påverkan av stjärnplasma är mindre betydande.
Dessutom föreslår det att man breddar detekteringskriterierna till att inkludera något bredare signaler som tidigare automatiskt förkastades.
Detta tillvägagångssätt gör det möjligt för sökningar att överväga vad som faktiskt anländer till Terra efter att ha korsat rymdvädret för andra stjärnor.
- 100 megahertz-signaler kan breddas med upp till 100 hertz under typiska förhållanden.
- I mer än 60 % av simulerade system ger lägre frekvenser ännu större distorsion.
- Cirka 70 % av systemen orsakar mild flare, medan 30 % orsakar allvarligare distorsion.
Sökstrategier behöver uppdateras
Traditionella SETI-algoritmer fokuserar på extremt smala frekvenstoppar, eftersom dessa är svåra för naturliga processer att producera.
Den nya modellen visar dock att avsiktliga artificiella signaler kan förlora denna egenskap när de lämnar ursprungssystemet.
Forskningen löser inte Fermi-paradoxen, men den erbjuder en mekanism som hjälper till att förstå den kosmiska tystnad som har observerats hittills.
Simuleringar pekar på betydande proportioner
Beräkningar tyder på att breddningseffekten inträffar i en betydande del av stjärnsystemen.
Under analyserade förhållanden ändrar de flesta stjärnmiljöer signalerna något, medan en mindre del orsakar mer drastiska förändringar.
Dessa resultat erhölls från extrapolering av verkliga data som samlats in av mänskliga sonder vid Sistema Solar.
Verket bidrar till att förfina sökningar efter teknosignaler, anpassa dem till den fysiska verkligheten i stjärnmiljöer. Pesquisadores fortsätter att samla in mer data för att testa modellens förutsägelser i framtida radioteleskopobservationer.
