مانع بزرگ کشف موجودات فضایی پیدا شد!
موجودات فرازمینی کجا هستند؟ محققان میگویند شاید آب و هوای فضا در حال ایجاد اختلال در انتقال سیگنالهای آنها باشد.
به گزارش جهان مانا، طبق یک مطالعه جدید که سعی در درک دلیل سکوت کیهان دارد، ممکن است برنامه «جستجوی هوش فرازمینی»(SETI) هنوز در یافتن حیات بیگانه موفق نشده باشد، زیرا آب و هوای فضا در اطراف ستارگان دیگر میتواند تلاشهای بیگانگان برای ارسال پیامهای رادیویی را مختل کند.
جستجوی هوش فرازمینی (Searching for Extra-Terrestrial Intelligence) یا SETI نامی است که به پروژههای علمی با هدف یافتن هوش فرازمینی گفته میشود.
«آب و هوای فضا» اختلالات الکترومغناطیسی تولید شده توسط تندبادهای تابش در باد ستارهای یا خروج جرم تاجی(CME) از یک ستاره را توصیف میکند. این رویدادها مقدار زیادی پلاسما و الکترون را به فضای بین سیارهای اطراف یک ستاره پرتاب میکنند و پلاسما و الکترونها مانند کریپتونیت برای سیگنالهای رادیویی منسجم هستند.
هنگامی که امواج رادیویی با یک توده متراکم از ذرات باردار تعامل میکنند، اثرات مضر مختلفی رخ میدهد. به عنوان مثال، دانشمندانی که در SETI کار میکنند، در حال حاضر پیامدهای پراکندگی الکترون در محیط بین ستارهای بین ستارگان را در نظر میگیرند.
وقتی یک موج رادیویی در فضای بین ستارهای با یک الکترون برخورد میکند، فرکانسهای رادیویی پایینتر، قویتر از فرکانسهای بالاتر با هم تعامل میکنند و باعث میشوند فرکانسهای پایینتر با تأخیر مواجه شوند و دیرتر از فرکانسهای بالاتر به مقصد برسند. یک سیگنال پهنباند که با فرکانسهای زیادی پر شده باشد، به طور جدی تحت تأثیر این پراکندگی قرار میگیرد، به همین دلیل دانشمندان SETI انتظار دارند که موجودات فضایی در عوض سیگنالهای باند باریک با فرکانسهای کمتر ارسال کنند.
دلیل دیگر اینکه SETI به دنبال سیگنالهای باند باریک، با پهنای باند تنها چند هرتز است، این است که هیچ چیز شناخته شدهای در طبیعت چنین سیگنال رادیویی کاملاً محدودی تولید نمیکند. بنابراین اگر ما یکی را شناسایی کنیم، به احتمال زیاد میدانیم که مصنوعی است.
با این حال، تاکنون هیچ کس اثرات پلاسما و الکترونهای منتشر شده توسط فعالیت در ستارگان را کمّی نکرده است. اگر یک گونه دارای فناوری در یک سیاره فراخورشیدی دوردست بخواهد پیامی را به اعماق فضا ارسال کند، آب و هوای فضا در منظومه میزبان آن میتواند بر ویژگیهای آن سیگنال تأثیر منفی بگذارد.
ویشال گاجار(Vishal Gajjar) از مؤسسه SETI در کالیفرنیا در بیانیهای گفت: جستجوهای SETI اغلب برای سیگنالهای بسیار باریک بهینه میشوند. اگر سیگنالی توسط محیط ستاره خودش پهن شود، میتواند از آستانههای تشخیص ما پایینتر برود، حتی اگر آنجا باشد که به طور بالقوه به توضیح برخی از سکوتهای رادیویی که در جستجوهای امضای فناوری دیدهایم، کمک میکند.
محتملترین تأثیر آب و هوای فضایی بر سیگنالهای رادیویی باند باریک، چیزی به نام «درخشش پراش»(diffractive scintillation) است. این میتواند باعث شود که سیگنال در هنگام تعامل با پلاسمای یک ستاره، در طیف بسیار وسیعتری از فرکانسها پخش شود.
در حالی که سیگنال باند باریک اولیه ممکن است قدرت زیادی در چند فرکانس داشته باشد، این پخش شدن، آن قدرت را در فرکانسهای بیشتری پخش میکند و قدرت سیگنال را کاهش میدهد.
با این حال، شناسایی مشکل تنها گام اول بود. گاجار و همکارش گریس براون(Grayce Brown) در مؤسسه SETI میخواستند یک قدم جلوتر بروند و اثر آب و هوای فضایی را کمّی کنند تا کاهش آن در طول جستجوهای SETI آسانتر شود.
برای انجام این کار، این دو نفر ابتدا باید اثر را در همسایگی خودمان کمّی میکردند و سیگنالهای رادیویی بین زمین و ماموریتهای فضایی که منظومه شمسی ما را کاوش میکنند، تجزیه و تحلیل میکردند.
گاجار و براون چگونگی تأثیر نوسانات باد خورشیدی و انفجارهای CME بر سیگنالهای باند باریک را کالیبره کردند و میانگین آن را در طول زمان محاسبه کردند. سپس آنها از مثال خورشید ما به عنوان مبنایی برای کالیبره کردن اثر گسترش آب و هوای فضا بر سیگنالهای اطراف دو نوع اصلی ستاره استفاده کردند. ستارههای خورشیدمانند و کوتولههای سرخ که کوچکترین و سردترین نوع ستاره هستند و سه چهارم از کل ستارههای کهکشان راه شیری را تشکیل میدهند.
ستارگان بسیار عظیمتر از خورشید از مطالعه حذف شدند، زیرا طول عمر آنها احتمالاً برای توسعه حیات تکنولوژیکی در هر سیارهای که در حال چرخش است، بسیار کوتاه است.
گاجار و براون برای تأکید بر نکته خود، جستجوی SETI از میلیون ستاره نزدیک خورشیدمانند و کوتوله سرخ را شبیهسازی کردند و اثرات آب و هوای فضا را بر اساس فعالیت شناخته شده چنین ستارههایی در آن گنجاندند.
این شبیهسازی، جستجوی سیگنالهای بیگانه را در ناحیهای حدود یک گیگاهرتز نشان داد که رایجترین باند فرکانسی برای جستجو است. به عنوان مثال، انتشار رادیویی از هیدروژن بین ستارهای در ۱.۴۲ گیگاهرتز است.
طبق شبیهسازی، ۷۰ درصد از ستارهها منجر به سیگنالهایی با فرکانس بیش از یک هرتز میشوند و ۳۰ درصد از ستارهها، به ویژه ستارههای کوتوله سرخ که به دلیل فعالیت ستارهای قوی خود شناخته میشوند، بیش از ۱۰ هرتز پهن میشوند.
حتی جدیتر اینکه، اگر یک CME در زمان ارسال سیگنال رخ دهد، میتواند منجر به پهن شدن بیش از ۱۰۰۰ هرتز شود و سیگنال را برای آشکارسازهایی که بر روی سیگنالهای بسیار باریک متمرکز هستند، کاملاً نامرئی کند.
با این حال، اکنون که میدانیم این اتفاق میتواند رخ دهد، میتوان تلاشهایی برای به حداقل رساندن اثر آن انجام داد؛ درست مانند اینکه چگونه میتوانیم میزان پراکندگی توسط محیط بین ستارهای را تخمین بزنیم یا چگونه الگوریتمها میتوانند انحراف فرکانس داپلر ناشی از حرکت یک فرستنده روی سیارهای که به دور ستارهاش میچرخد را حذف کنند.
براون گفت: با تعیین اینکه چگونه فعالیت ستارهای میتواند سیگنالهای باند باریک را تغییر شکل دهد، میتوانیم جستجوهایی را طراحی کنیم که با آنچه واقعاً به زمین میرسد، نه فقط آنچه ممکن است منتقل شود، مطابقت بیشتری داشته باشند.
به مدت ۶۶ سال و همچنان، SETI به دنبال شواهدی از حیات تکنولوژیکی در کیهان بوده است، اما تاکنون چیزی پیدا نکرده است. به عنوان مثال، پروژه علمی شهروندی «SETI@home» که در سال ۱۹۹۹ آغاز شد، به ۱۰۰ سیگنال کاندیدای آخر خود رسیده است و امید زیادی نیست که هیچ یک از آنها به موجودات فضایی تعبیر شوند.
برخی از محققان از این شکست در یافتن بیگانگان تکنولوژیکی به عنوان «سکوت بزرگ» یاد میکنند، اما آیا این اثر آب و هوای فضایی که توسط گاجار و براون اندازهگیری شده است، میتواند علت آن باشد؟
بسته به تعداد گونههای فرستنده، این احتمال وجود دارد که حداقل در «سکوت بزرگ» نقش داشته باشد. با این حال، همانطور که ما خورشید و آب و هوای فضا را در منظومه شمسی خود رصد میکنیم، به نظر میرسد منصفانه باشد که انتظار داشته باشیم بیگانگانی که از نظر فناوری به اندازه کافی ماهر هستند، پیامهایی را به کیهان ارسال کنند تا از آب و هوای فضایی ستاره خود نیز مطلع شوند و قبل از ارسال منتظر دورههای آرامتر باشند.
با این حال، این امر را نمیتوان تضمین کرد، به خصوص اگر فرستنده همیشه روشن باشد که انرژی زیادی مصرف میکند یا اگر یک فرستنده خودکار باشد. گاجار و براون پیشنهاد میکنند که به دور از «سکوت بزرگ»، جهان میتواند مملو از پیامهای نویزدار باشد و ما فقط به اندازه کافی برای شنیدن آنها آماده نشدهایم.
