Sygnatury obcych technologii mogą być sposobem, w jaki ludzkość po raz pierwszy odnajdzie życie pozaziemskie

Gdyby Obcy przyglądali się Ziemi, wiele ludzkich technologii – od wież komórkowych po żarówki fluorescencyjne – mogłoby być latarnią sygnalizującą obecność życia.

Jesteśmy dwójką astronomów, którzy zajmują się poszukiwaniem pozaziemskiej inteligencji – inaczej SETI. W naszych badaniach próbujemy scharakteryzować i wykryć oznaki technologii pochodzącej spoza Ziemi. Są to tzw. technoznaki. Podczas gdy skanowanie nieba w poszukiwaniu telewizyjnej transmisji z jakiejś pozaziemskiej olimpiady może brzmieć prosto, poszukiwanie oznak odległych, zaawansowanych cywilizacji jest znacznie bardziej zniuansowanym i trudniejszym zadaniem niż mogłoby się wydawać.

Laser – jak ten widoczny tutaj – lub wiązka fal radiowych skierowana celowo na Ziemię byłyby silnym znakiem życia pozaziemskiego.
G. Hüdepohl/ESO, CC BY

Powiedz „Cześć” z pomocą radia i laserów

Współczesne naukowe poszukiwania inteligencji pozaziemskiej rozpoczęły się w 1959 roku, kiedy astronomowie Giuseppe Cocconi i Philip Morrison wykazali, że transmisje radiowe z Ziemi mogą być wykrywane przez radioteleskopy w odległościach międzygwiezdnych. W tym samym roku Frank Drake rozpoczął pierwsze poszukiwania SETI, Projekt Ozma, kierując duży radioteleskop na dwie pobliskie gwiazdy podobne do Słońca, aby sprawdzić, czy uda mu się wykryć jakiekolwiek sygnały radiowe z nich pochodzące. Po wynalezieniu lasera w 1960 roku, astronomowie wykazali, że światło widzialne może być również wykrywane z odległych planet.

Te pierwsze, fundamentalne próby wykrycia sygnałów radiowych lub laserowych od innej cywilizacji szukały skupionych, silnych sygnałów, które zostałyby celowo wysłane do Układu Słonecznego i stworzone z myślą o ich odnalezieniu.

Biorąc pod uwagę ograniczenia technologiczne lat 60-tych, astronomowie nie zastanawiali się poważnie nad poszukiwaniem sygnałów nadawanych – jak telewizyjne i radiowe audycje na Ziemi – które wyciekałyby w przestrzeń kosmiczną. Jednak wiązka sygnału radiowego, której cała moc skupiona jest w kierunku Ziemi, mogłaby być wykryta z dużo większej odległości – wystarczy wyobrazić sobie różnicę między laserem a słabą żarówką.

Poszukiwanie intencjonalnych sygnałów radiowych i laserowych jest do dziś jedną z najpopularniejszych strategii SETI. Jednak to podejście zakłada, że pozaziemskie cywilizacje chcą się komunikować z innymi zaawansowanymi technologicznie istotami. Ludzie bardzo rzadko wysyłają w kosmos ukierunkowane sygnały, a niektórzy uczeni twierdzą, że inteligentne gatunki mogą celowo unikać rozgłaszania swoich lokalizacji. To poszukiwanie sygnałów, których nikt nie wysyła, nazywane jest paradoksem SETI.

Ten obrazek przedstawia Square Kilometer Array, układ teleskopów budowany obecnie w Australii i Afryce, który będzie wystarczająco czuły, aby wykryć odpowiednik transmisji radiowych z odległych planet.
SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions/Wikimedia Commons, CC BY

Wyciekające fale radiowe

Chociaż ludzie nie wysyłają w kosmos wielu intencjonalnych sygnałów, wiele technologii, z których dziś korzystamy, wytwarza wiele transmisji radiowych, które wyciekają w przestrzeń. Niektóre z tych sygnałów byłyby wykrywalne, gdyby pochodziły z pobliskiej gwiazdy.

Światowa sieć wież telewizyjnych stale emituje sygnały w wielu kierunkach, które wyciekają w przestrzeń i mogą się skumulować w wykrywalny, choć stosunkowo słaby, sygnał radiowy. Trwają badania, czy obecne emisje z wież komórkowych w częstotliwości radiowej na Ziemi byłyby wykrywalne za pomocą dzisiejszych teleskopów, ale nadchodzący radioteleskop Square Kilometer Array będzie w stanie wykryć nawet słabsze sygnały radiowe z 50-krotnie większą czułością niż obecne macierze radioteleskopów.

Nie wszystkie sygnały wytwarzane przez człowieka są jednak tak nieostre. Astronomowie i agencje kosmiczne wykorzystują wiązki fal radiowych do komunikacji z satelitami i statkami kosmicznymi w Układzie Słonecznym. Niektórzy naukowcy wykorzystują również fale radiowe do radarów badających asteroidy. W obu tych przypadkach sygnały radiowe są bardziej skupione i skierowane w przestrzeń. Każda pozaziemska cywilizacja, która znalazła się w polu widzenia tych wiązek, mogłaby prawdopodobnie wykryć te jednoznacznie sztuczne sygnały.

Sfera Dysona to teoretyczna megastruktura, która otaczałaby gwiazdę i zbierała jej światło, by wykorzystać je jako energię.
Kevin Gill/Flickr, CC BY

Poszukiwanie megastruktur

Poza znalezieniem prawdziwego statku kosmicznego obcych, fale radiowe są najczęstszymi technoznakami występującymi w filmach i książkach science-fiction. Jednak nie są to jedyne sygnały, które mogą być tam obecne.

W 1960 roku astronom Freeman Dyson wysnuł tezę, że skoro gwiazdy są zdecydowanie najpotężniejszym źródłem energii w każdym układzie planetarnym, to zaawansowana technologicznie cywilizacja może zbierać znaczną część światła gwiazdy w postaci energii, tworząc coś na kształt ogromnego panelu słonecznego. Wielu astronomów nazywa takie obiekty megastrukturami i istnieje kilka sposobów na ich wykrycie.

Po wykorzystaniu energii zawartej w przechwyconym świetle, technologia zaawansowanego społeczeństwa ponownie wyemitowałaby część energii w postaci ciepła. Astronomowie wykazali, że to ciepło mogłoby być wykrywalne jako dodatkowe promieniowanie podczerwone pochodzące z układu gwiezdnego.

Innym sposobem na znalezienie megastruktury jest zmierzenie jej wpływu na gwiazdę. Konkretnie, duże sztuczne satelity krążące wokół gwiazdy mogłyby okresowo blokować część jej światła. Zjawisko to objawia się spadkami jasności gwiazdy w czasie. Astronomowie mogliby wykryć ten efekt podobnie jak dziś odkrywa się odległe planety.

Zaawansowane cywilizacje mogą produkować wiele zanieczyszczeń w postaci substancji chemicznych, światła i ciepła, które mogą być wykryte na ogromnych odległościach kosmosu.
NASA/Jay Freidlander

Duża ilość zanieczyszczeń

Innym technoznakiem, o którym pomyśleli astronomowie, jest zanieczyszczenie środowiska.

Chemiczne zanieczyszczenia – jak dwutlenek azotu czy chlorofluorowęglowodory na Ziemi są produkowane niemal wyłącznie przez ludzki przemysł. Możliwe jest wykrycie tych cząsteczek w atmosferach egzoplanet za pomocą tej samej metody, której używa Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do przeszukiwania odległych planet w poszukiwaniu śladów biologicznych. Jeśli astronomowie znajdą planetę z atmosferą wypełnioną chemikaliami, które mogą być wyprodukowane tylko przez technologię, może to być oznaką życia.

Wreszcie, sztuczne światło lub ciepło pochodzące z miast i przemysłu również mogłoby być wykryte przez duże teleskopy optyczne i podczerwone, podobnie jak duża liczba satelitów krążących wokół planety. Jednak cywilizacja musiałaby produkować znacznie więcej ciepła, światła i satelitów niż Ziemia, aby być wykrywalną w ogromnej przestrzeni kosmicznej przy użyciu technologii, którą ludzie obecnie posiadają.

Który sygnał jest najlepszy?

Żaden astronom nie znalazł jeszcze potwierdzonego sygnału technologicznego, więc trudno powiedzieć, co będzie pierwszym znakiem istnienia obcych cywilizacji. Wielu astronomów zastanawiało się nad tym, co może być dobrym sygnałem, ale ostatecznie nikt nie wie, jak może wyglądać pozaziemska technologia i jakie sygnały znajdują się we Wszechświecie.

Niektórzy astronomowie popierają uogólnione podejście SETI, które polega na poszukiwaniu w kosmosie wszystkiego, czego obecna wiedza naukowa nie jest w stanie naturalnie wyjaśnić. Niektórzy, tak jak my, kontynuują poszukiwania zarówno celowych, jak i niezamierzonych technoznaków. Wniosek jest taki, że istnieje wiele sposobów na wykrycie odległego życia. Ponieważ nikt nie wie, które podejście ma szansę odnieść sukces jako pierwsze, wciąż pozostaje wiele ekscytującej pracy do wykonania.