מחסומי כוכבים מסבירים את השקט הגדול של היקום, כך עולה ממחקר של SETI

חוקרים המקושרים לתוכנית SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) הציגו נקודת מבט מדעית חדשה לתופעה המכונה השתיקה הגדולה. המונח מתאר את היעדר תוצאות קונקרטיות לאחר שישה עשורים של ניטור מתמיד של מרחב אחר אותות רדיו הנפלטים על ידי תרבויות רחוקות. מחקרים מצביעים על כך שפעילותם של כוכבים המארחים כוכבי לכת חיצוניים עשויה להיות המחסום הטכני העיקרי לתקשורת בין-גלקטית ארוכת טווח כיום.

צוות בראשות האסטרונום Vishal Gajjar פרסם ממצאים מפורטים ב-The Astrophysical Journal על ההשפעה הישירה של מזג האוויר בחלל על שידורים אלה. מחקרים מראים כי רוחות כוכבים והתלקחויות שמש גורמות לעיוותים חמורים באותות אלקטרומגנטיים עוד לפני שהם חוצים את הוואקום לכיוון מערכת השמש שלנו. תהליך פיזי זה הופך גלי רדיו חדים במקור לרעש מפוזר, בלתי ניתן לזיהוי לציוד היבשתי הרגיש ביותר של ימינו.

הפרעות פלזמה והערפל הקוסמי

סביבת החלל מורכבת מפלזמה צפופה הפועלת לפיזור האנרגיה של גלים אלקטרומגנטיים הנשלחים ברחבי היקום. חלקיקים טעונים הנפלטים מכוכבים פועלים כמעין ערפל עבור תדרי רדיו, מה שמקשה על המסלול הליניארי של המידע.

• אותות בתדר בודד מפוזרים בסופו של דבר על פני מספר ערוצים במהלך מסע בחלל.
• עוצמת האות המתקבלת על פני כדור הארץ נמוכה משמעותית מהשידור המקורי.
• אפקט הדיפוזיה מחליש את השלמות המבנית של גלי רדיו בין-גלקטיים.
• שדות מגנטיים פועלים כמו פריזמות 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 משפיעה על התקשורת העולמית

השמש פולטת זרמים קבועים של חלקיקים טעונים, רוחות השמש, שמשנות לצמיתות את סביבת החלל הקרובה לכוכבי 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.

הדמיות במערכות אקסופלנטריות מרוחקות

החוקרים השתמשו במודלים ממוחשבים מתקדמים כדי לנתח כיצד כוכבים מלבד השמש ישפיעו על שידורים מכוכבי הלכת שלהם. המיקוד של המחקר התבסס על ההנחה שציוויליזציה אינטליגנטית תנסה לרכז כוח בערוצים ספציפיים כדי להקל על זיהוי על ידי אנשים אחרים.

התוצאות הראו שכאשר עוברים ברוח הכוכבים של הכוכב המקורי, חלקים מהגל מתכווצים ומתרחבים באופן כאוטי. התרחבות מאולצת זו מפזרת את האנרגיה, וכתוצאה מכך קליטה גרועה בטלסקופי רדיו הממוקמים על פני כדור הארץ או במסלול נמוך.

מערכת TRAPPIST-1 כדוגמה מעשית

המחקר השתמש במערכת TRAPPIST-1 כדוגמה מעשית לאופן שבו פיזיקת הפלזמה מונעת תקשורת ישירה בין מערכות שמש. אות שיישלח מכדור הארץ לאחד מכוכבי הלכת במערכת זו יתעוות כל כך על ידי האקלים הסולארי עד שהוא ייעלם מעיני כל טכנולוגיה. המסקנה מחזקת שהחיפוש הנוכחי עשוי להיות מתמקד בצורות גל שפשוט לא שורדות מעבר בפלזמה.

הנתונים מצביעים על כך שהיקום אינו שקט, אלא מוגן על ידי מחסומים פיזיים הדורשים כלי סינון חדשים. 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.

התאמות טכנולוגיות לגילוי עתידי

כדי לקדם את הזיהוי של מודיעין חיצוני, המחקר מציע סדרה של התאמות טכניות ושיתופי פעולה בינלאומיים בין סוכנויות חלל. העדיפות היא להתאים את החיישנים למציאות הפיזית של המדיום הבין-גלקטי המיונן המקיף את הגלקסיות. עם העדויות החדשות, מומחים מציעים שחיפושים ממוקדים צריכים לשקול זיהוי צורות גל שכבר פגמו על ידי הסביבה, הדורשות השקעות מסיביות בעיבוד נתונים כדי לסנן טריליונים של שילובי תדרים משתנים.