מדען חושף מדוע אותות מחוץ לכדור הארץ בורחים מגלאים יבשתיים

A study published in The Astronomical Journal questions human ability to detect transmissions from extraterrestrial civilizations. הפיזיקאי התיאורטי קלאודיו גרימלדי, ​​מהאקול פוליטכניק פדראל דה לוזאן (EPFL), מדגים שההסתברות להתעלם מאותות חייזרים גדולה בהרבה ממה שחישבו מדענים בעבר. המחקר מעצב מחדש לחלוטין את האופן שבו אסטרונומים מעריכים את הסיכויים למצוא חתימות טכנו – עדות מדידה לטכנולוגיה מחוץ לכדור הארץ ביקום.

האתגר הטכני של לכידת אותות מהחלל

יש לעמוד בשתי דרישות יסוד בו-זמנית לכל גילוי של חיים מחוץ לכדור הארץ: האות חייב להגיע פיזית לכדור הארץ ולמכשירים אנושיים צריכה להיות רגישות מספקת כדי ללכוד אותו. המצב השני מורכב באופן דרמטי ממה שהוא נראה. אותות חלשים מדי, קצרים מדי או אבודים ברעשי הרקע של תצפיות בחלל נעלמים לחלוטין על ידי גלאי זרם. הדיוק שבו מכוונים טלסקופים לאורכי גל שונים קובע ישירות את הצלחת הגילוי.

גם אם שידורים מחוץ לכדור הארץ כבר חצו את מערכת השמש, מבחינה טכנית הם יישארו בלתי נראים לעיני האדם. עוצמת האות ומשך הזמן הם משתנים קריטיים. מומחים מכירים בכך שייתכן שאותות רבים זוהו בחיפושים קודמים מבלי שאף אחד שם לב, בדיוק בגלל המגבלות הטכניות הללו. הוויכוח המדעי נמשך על כמה שידורים פוטנציאליים באמת נעלמו מעיניהם.

מודל סטטיסטי מחולל מהפכה בהבנת החיפוש

המחקר של גרימלדי משתמש בגישה חדשנית כדי לעצב מחדש את החיפוש אחר חתימות טכנו של חייזרים. המודל הסטטיסטי מעריך גורמים חיוניים כמו אורך החיים השימושי של השידורים והמרחקים המציאותיים שהם יכולים להגיע אליהם. התוצאות מצביעות על כך שכדי שתהיה סבירות גבוהה לגילוי אותות כיום, מספר גדול במיוחד מהם חייב לעבור דרך כדור הארץ מבלי לשים לב בעבר. מסקנה זו הופכת את התרחיש לבלתי סביר יותר ויותר, במיוחד כאשר לוקחים בחשבון שמקורות פוטנציאליים עשויים לעלות על מספר כוכבי הלכת הניתנים למגורים באזור גלקטי נתון.

המחקר מבדיל בין שני סוגים עיקריים של אותות מחוץ לכדור הארץ שמדענים מחפשים:

• פליטות מכל הכיווניות, כגון פסולת חום מפרויקטים הנדסיים גדולים, שמתפזרות למרחקים גדולים יותר
• אותות ממוקדים, כגון פנסים או הבזקי לייזר, ממוקדים יותר אך קשים באותה מידה לזיהוי
• שתי הקטגוריות דורשות זיהוי של מכשור בעל רגישות יוצאת דופן.

רחבת היקום מסבכת את הגילוי באופן אקספוננציאלי

קוטר שביל החלב לבדו הוא 100,000 שנות אור. אפילו עם הטלסקופים המתקדמים בעולם, מדענים צופים רק בחלק זעיר משמי הלילה. האותות הצפויים הם כנראה נדירים, ובהתחשב במרחקים העצומים המעורבים, רק כמה אותות ניתנים לזיהוי יופיעו בכל תקופה נתונה. איתורם דורש לא רק טכנולוגיה מתאימה אלא גם התמקדות מדויקת במקומות הנכונים ביקום.

עצם הטבע הפיזי של האותות מסבך באופן אקספוננציאלי את הזיהוי. דופק לייזר ממוקד צר יכול להיות חלש ביותר כאשר הוא מגיע לכדור הארץ, כאשר אלומתו נעלמת לחלוטין על ידי גלאים זמינים. פליטה מכל-כיוונית אולי חזקה יותר, אבל היא עדיין אבודה ברעש של אותות קוסמיים טבעיים שמפציצים כל הזמן מכשירים יבשתיים.

חוסר גילויים אינו מוכיח את אי קיום החיים

קלאודיו גרימלדי טוען שההסתברות שהחמצנו אותות חייזרים גדולה משמעותית ממה שהעלו חישובים קודמים. מסקנה זו מערערת על הנחות יסוד של האסטרוביולוגיה המודרנית ומשנה את האופן שבו יש לבנות חיפושים עתידיים. עשרות שנים של מאמצים שיטתיים ללכוד שידורי רדיו מלאכותיים, פולסי לייזר או חתימות תרמיות לא הניבו שום אישור לטכנולוגיה מחוץ לכדור הארץ, למרות השקעה מדעית משמעותית בתוכניות חיפוש.

המורכבות של המצב הזה פירושה שגם אם קיימים סימנים של ציוויליזציות מתקדמות, הסיכויים לזהות אותם בזמן הנכון נשארים נמוכים להפליא. היקום פועל על סולמות זמן ומרחק שהופכים את הסנכרון של גילוי כזה לאירוע יוצא דופן. לכן, העדר הנוכחי של גילויים אינו מוכיח את אי-קיומם של חיים טכנולוגיים בקוסמוס – הוא רק מדגים את האתגר הפנומנלי של גילויו בתנאים הנוכחיים.