Τι έδειξε νέα έρευνα για εξωγήινους πολιτισμούς τύπου ΙΙ και ΙΙΙ;

Έχουν περάσει πάνω από 60 χρόνια από τότε που ο πατέρας της Εξίσωσης του Drake, Dr. Frank Drake, ξεκίνησε την αναζήτηση για εξωγήινη νοημοσύνη με το πρόγραμμα SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Βασισμένο στο ραδιοτηλεσκόπιο Big Ear του National Radio Astronomy Observatory στις ΗΠΑ, έψαχνε για τις λεγόμενες “τεχνο-υπογραφές”, εκπομπές ραδιοκυμάτων δηλαδή οι οποίες θα μπορούσαν να παραχθούν από έναν τεχνολογικά ανεπτυγμένο πολιτισμό στο Tau Ceti και στο Epsilon Eridani, δύο άστρα με απόσταση 5.45 ετών φωτός μεταξύ τους.

Δυστυχώς η έρευνα ήταν έως τώρα άκαρπη, εγείροντας το ερώτημα μήπως αντιμετωπίζουμε το πρόγραμμα SETI λάθος. Μήπως αντί για τεχνο-υπογραφές μέσα στο δικό μας γαλαξία έπρεπε να στρέψουμε την προσοχή μας πέρα από αυτόν; Αυτήν την πιθανότητα εξερεύνησε ένα πρόσφατο paper από ερευνητές του National Chung Hsing University της Ταΐβάν.

Δείκτης “κλειδί” στη νέα έρευνα είναι η Κλίμακα Καρντάσεφ, μία κατηγοριοποίηση εξωγήινης νοημοσύνης που πρότεινε ο Σοβιετικός αστροφυσικός Nikolai Kardashev το 1964. Σύμφωνα με αυτήν, οι εξωγήινοι πολιτισμοί μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις τύπους, βάσει της ενέργειας της οποίας μπορούν να αντλήσουν.

• Στον τύπο Ι έχουμε τους “πλανητικούς πολιτισμούς” οι οποίοι μπορούν να αντλήσουν και να αποθηκεύσουν όλη την ενέργεια του πλανήτη τους (4x10¹⁹ erg/sec).
• Στον τύπο ΙΙ έχουμε τους “αστρικούς πολιτισμούς” οι οποίοι μπορούν να αντλήσουν όλη την ενέργεια που παράγεται από το άστρο τους (4x10³³ erg/sec).
• Στον τύπο ΙΙΙ έχουμε τους “γαλαξιακούς πολιτισμούς” οι οποίοι μπορούν να αντλήσουν την ενέργεια ενός ολόκληρου γαλαξία (4x10⁴⁴ erg/sec).

Μέχρι σήμερα, η πλειοψηφία των μελετών του SETI επικεντρωνόταν στις δραστηριότητες ενός πολιτισμού τύπου Ι, αφήνοντας ένα πολύ περιορισμένο παράθυρο αναγνώρισης πολιτισμών τύπου ΙΙ και ΙΙΙ, οι οποίες θα ήταν πολύ πιο εμφανείς.

Οι περισσότερες έρευνες SETI επικεντρώθηκαν σε άστρα εντός του γαλαξία και έχουν ψάξει κυρίως για σήματα ραδιοκυμάτων, υποθέτοντας πως οι άλλοι πολιτισμοί είναι παρόμοιοι με το δικό μας και χρησιμοποιούν ραδιοεπικοινωνίες. Ωστόσο αυτή η προσέγγιση είναι λιγότερο αποδοτική όσον αφορά τον αριθμό των παρατηρήσιμων άστρων, επειδή οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν μία-μία μέσα από ένα σύνολο 100 δισεκατομμυρίων άστρων του γαλαξία μας. Επίσης, αυτή η προσέγγιση μπορεί να μην είναι αρκετά αποτελεσματική ώστε να ανιχνεύσει πιο ανεπτυγμένους υποθετικούς πολιτισμούς μπορεί να χρησιμοποιούν ισχυρά σήματα ραδιοκυμάτων σε άλλους γαλαξίες.

Έτσι, η ομάδα διευρύνει την αναζήτηση πέρα από το γαλαξία μας και λαμβάνει υπόψη τους τύπους ΙΙ και ΙΙΙ. Αυτοί οι πολιτισμοί θα μπορούσαν να στέλνουν σήματα σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις, αυξάνοντας την πιθανότητα εντοπισμού. Ένας πολιτισμός τύπου ΙΙ θα μπορούσε να εκπέμψει 3x10⁹ bits/sec σε μία ακτίνα 100.000 ετών φωτός από το αστρικό του σύστημα, ενώ ένας τύπου ΙΙΙ 2.4x10¹³ bits/sec σε ακτίνα 10 εκατομμυρίων ετών φωτός. Οι ερευνητές εφάρμοσαν την αναζήτηση στα δεδομένα που έχει ήδη καταγράψει το Breakthrough Listen (BL) που ξεκίνησε το 2016, αναζητώντας τις στατιστικές αναλύσεις από τα αποτελέσματα μη εύρεσης που παρήγαγε. Δυστυχώς δε βρήκαν κάτι αξιόλογο, αλλά αυτό δεν αποθαρρύνει τους ερευνητές.

Το εύρος πεδίου των ραδιοτηλεσκοπίων ήταν πολύ μεγαλύτερο από τα άστρα-στόχους, επιτρέποντάς τους ταυτόχρονα να παρατηρούν άλλους γαλαξίες στο background. Έτσι, αναλύσαμε έναν αριθμό αστρικών συστημάτων βάσει των γαλαξιών στο background, υποθέτοντας πως οι ανεπτυγμένοι πολιτισμοί θα έχουν τη δυνατότητα να μας στείλουν σήματα από άλλους γαλαξίες. Η στατιστική ανάλυση δείχνει πως το BL μπορεί να έχει παρατηρήσει εκατοντάδες τρισεκατομμύρια αστρικά συστήματα. Η μέθοδός μας έδειξε πως μπορεί να υπάρχει λιγότερο από ένας εξωγαλαξιακός πολιτισμός ανάμεσα στα εκατοντάδες τρισεκατομμύρια άστρα εντός 969 Mpc, που μπορεί να διαθέτει εκπομπές ραδιοκυμάτων πάνω από 7.7x10²⁶ W ισχύος, λαμβάνοντας υπόψη έναν πολιτισμό ανά αστρικό σύστημα ενός άστρου. Η έρευνά μας θέτει τα αυστηρότερα όρια έως σήμερα στο ρυθμό μετάδοσης με τόσο ισχυρά επίπεδα ενέργειας, δίνοντας έμφαση στην υψηλή αποδοτικότητα στην αναζήτηση εκπομπών ραδιοκυμάτων στους γαλαξίες και στη σπανιότητα των τεχνολογικά ανεπτυγμένων πολιτισμών στο σύμπαν.

Οι ερευνητές τονίζουν όμως πως η ανάλυσή τους καλύπτει μόλις ένα κλάσμα του γνωστού σύμπαντος και έχει σημαντικούς περιορισμούς στις συχνότητες και στη διάρκεια.

Είναι σημαντικό να σημειώσουμε πως παρόλο που ήταν η μεγαλύτερη έρευνα SETI που έχει πραγματοποιηθεί, κάλυψε μόλις το 0.05% του ουρανού, το 0.5% των συχνοτήτων και είχε περιορισμένη διάρκεια εκπομπής τα 5 λεπτά. Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες παράμετροι που πρέπει να λάβουμε υπόψη, όπως ο συγχρονισμός και η κατεύθυνση και έτσι δεν μπορούμε να βγάλουμε το συμπέρασμα πως είμαστε μόνοι στο σύμπαν.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Monthly Notices for the Royal Astronomical Society.