À la recherche de signes de civilisations avancées
Des chercheurs étudient les technosignatures pour dénicher la vie extraterrestre.
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Table des matières
- Technosignatures intentionnelles vs. non intentionnelles
- Communication
- Fréquences radio
- Impulsions optiques
- Manifestations à grande échelle des civilisations technologiques
- Recherches précédentes pour des structures dysoniennes stellaires
- Sources avec des modèles de variabilité inhabituels
- Artefacts physiques dans le système solaire
- Classes de technosignatures physiques
- Source originale
- Liens de référence
Dans les discussions sur les signes de la vie avancée ailleurs, les chercheurs se concentrent sur deux types principaux de Technosignatures. Un type provient des émissions créées par une autre civilisation. L’autre type concerne les structures construites par diverses civilisations. Pendant des années, les scientifiques se sont concentrés sur la détection des émissions, mais les récentes avancées technologiques pour trouver des exoplanètes et leurs éventuels signes de vie facilitent la détection de ces structures techniques.
Technosignatures intentionnelles vs. non intentionnelles
Quand on cherche des technosignatures, surtout dans le cadre de la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI), les chercheurs se concentrent généralement sur les signaux intentionnels. Ce sont des signaux qu’une autre civilisation envoie spécifiquement pour attirer l’attention. Les recherches se concentrent souvent sur des Signaux électromagnétiques destinés à être reçus et compris par d’autres, y compris la Terre.
Cependant, il est également reconnu que des signaux non intentionnels, ou des "fuites", peuvent se produire. Ce sont des signaux qu’une civilisation envoie pour ses propres besoins, sans penser que quelqu’un d’autre pourrait les détecter. Les signaux radar de la Terre sont de bons exemples de ce type d’émission, car ils peuvent être captés à partir de grandes distances dans l’espace.
De plus, les civilisations peuvent créer des technologies qui sont remarquables pour d’autres, même si elles n’essaient pas d’être détectées. Détecter les Communications de ces fuites ou écoutes peut être assez difficile, mais prouver que des civilisations intelligentes existent ailleurs serait une découverte majeure pour de nombreux domaines de la science.
Communication
L’accent sur la recherche de technosignatures a historiquement impliqué de chercher des signaux destinés à la communication. Ce focus est en partie dû aux nombreux exemples de communication parmi les espèces animales sur Terre. Les chercheurs étudient différents types de signaux pour décider lesquels rechercher dans d’autres civilisations.
De nombreux scientifiques notables se sont réunis pour établir une feuille de route pour les deux prochaines décennies de ces recherches. Une grande partie de leur travail souligne le besoin de communication efficace. L’absence de signaux forts suggère que toute civilisation essayant de communiquer doit gérer ses ressources avec soin. Donc, il est logique de considérer des moyens efficaces de communiquer.
Une façon de penser à l’efficacité est le ratio d’énergie utilisé pour envoyer des informations. Par exemple, il n’est pas logique de chercher des signaux qui voyagent à travers des ondes gravitationnelles ou des neutrinos, car ces derniers interagissent faiblement avec la matière, rendant coûteux le fait de transmettre des informations de cette manière. Au lieu de cela, l’accent devrait rester sur les recherches électromagnétiques.
Pour améliorer les chances de détecter des signaux, il est probable que toute civilisation choisirait des bandes de fréquences étroites ou des impulsions de signaux courtes pour minimiser le bruit de fond. Les recherches actuelles fonctionnent souvent sous ces hypothèses.
Les recherches sur différentes stratégies d’observation ont conduit à deux types principaux : les recherches à ciel ouvert et les recherches ciblées dans des zones prometteuses. Pour les recherches à ciel ouvert, il semble plus efficace de regarder à des longueurs d’onde plus longues, comme les ondes radio. Cependant, les recherches dirigées peuvent bénéficier d’un focus sur des longueurs d’onde plus courtes, car elles peuvent être plus concentrées, affectant la manière dont les ressources sont utilisées dans la recherche.
SETI a recommandé plusieurs projets pour explorer ces idées plus en profondeur, comme la construction de télescopes radio comme l’Allen Telescope Array. D’autres suggestions incluent des recherches de signaux laser dans la lumière visible, conduisant à un intérêt croissant pour la vérification des impulsions laser et d’autres signaux optiques.
Les chercheurs considèrent également la possibilité qu’une civilisation avancée pourrait utiliser des sources d’énergie existantes sans nécessiter de coûts énergétiques significatifs. Par exemple, les civilisations pourraient utiliser des phénomènes astronomiques naturels pour aider à amplifier leurs signaux.
Fréquences radio
Les fréquences radio ont longtemps été un domaine d’intérêt pour les communications interstellaires. Elles sont économiques à produire, et une petite quantité d’énergie peut générer un nombre significatif de photons radio. Cela rend les fréquences radio attrayantes pour toute civilisation poursuivant des communications interstellaires, car elle pourrait être consciente des propriétés uniques de l’élément le plus commun dans l'univers.
De plus, les signaux radio peuvent être bien focalisés. La puissance d’un signal transmis a beaucoup à voir avec sa détectabilité sur de longues distances. Les avancées humaines ont déjà produit plusieurs télescopes radio puissants, suggérant que d’autres civilisations pourraient faire de même.
Les ondes radio souffrent également d’une absorption minimale sur de grandes distances dans l’espace, ce qui signifie qu’elles peuvent être détectées même dans des conditions difficiles. Ces caractéristiques font des fréquences radio un choix de premier plan pour quiconque cherchant des signaux d'autres civilisations intelligentes.
Impulsions optiques
Juste un an après les premières pensées sur l’utilisation des fréquences radio pour la communication interstellaire, l’idée des transmissions laser a émergé. Les chercheurs ont réalisé que les lasers pouvaient agir comme des moyens efficaces pour les communications à longue distance.
Les signaux laser ont plusieurs avantages, comme une haute directionnalité, leur permettant d’atteindre des distances éloignées tout en restant détectables. De plus, le nombre moyen de photons reçus sur de vastes distances est faible, permettant une interprétation claire de toute courte rafale de lumière.
Bien qu'il existe des défis liés à l'utilisation des lasers, tels que la poussière obscurcissant les signaux dans la Voie lactée, l'utilisation de lasers proches de l'infrarouge pourrait résoudre beaucoup de ces problèmes. Les efforts pour rechercher des impulsions laser ont augmenté, indiquant un intérêt croissant pour la communication optique.
En plus, les lasers pourraient également être utilisés pour propulser des engins spatiaux, les rendant plus efficaces en réduisant le besoin de carburant embarqué.
Manifestations à grande échelle des civilisations technologiques
La chaleur résiduelle des structures avancées construites par des civilisations, appelées "structures dysoniennes", est une autre technosignature potentielle. Ces structures pourraient être d'énormes constructions autour des étoiles, capturant de l'énergie. Étant donné qu'aucun système ne peut être entièrement efficace, la chaleur générée par ces structures pourrait être perceptible sur diverses longueurs d’onde.
La recherche de ces structures implique de chercher des technologies ayant une demande énergétique significative. En se concentrant sur les émissions correspondantes dans le ciel, les chercheurs visent à identifier les signes de civilisations avancées. Ce type d’émission est considéré comme l’un des signes les plus fiables de technologie extraterrestre.
Recherches précédentes pour des structures dysoniennes stellaires
Les tentatives précédentes de trouver des structures dysoniennes ont impliqué plusieurs études axées sur différents systèmes stellaires. Ces études ont consisté à analyser les émissions infrarouges des étoiles proches, en cherchant des signes de déchets énergétiques. Elles ont rapporté des résultats variés, indiquant généralement qu'il n'y avait pas de preuves solides de telles structures dans une certaine gamme.
Une manière notable d'identifier ces structures est à travers leur transit devant les étoiles. Les observatoires surveillant l'activité stellaire pourraient potentiellement capturer de tels événements.
Étant donné la probabilité que des civilisations avancées utilisent de grandes quantités d'énergie, de nombreuses recherches continuent, se concentrant sur l'identification d'émissions inhabituelles qui pourraient indiquer la présence de ces structures.
Sources avec des modèles de variabilité inhabituels
Si une civilisation avancée a construit de grandes structures, des modèles inhabituels dans la luminosité de leurs étoiles peuvent être observables. Cela pourrait se produire en raison de blocages partiels de ces structures ou d'autres activités d'ingénierie.
Une étoile, l'étoile de Boyajian, a montré des baisses de luminosité étranges qui pourraient être expliquées par divers facteurs, naturels ou artificiels. La compréhension de ces événements est encore en cours, alors que les chercheurs enquêtent sur des explications plausibles.
Une autre observation intéressante implique des étoiles qui apparaissent ou disparaissent soudainement au fil du temps. Certaines études examinent d’anciennes enquêtes photographiques du ciel pour identifier de tels événements. Nombre des candidats potentiels découverts jusqu’à présent ont des explications standard, mais la recherche de causes inconnues continue.
Artefacts physiques dans le système solaire
Il y a beaucoup de discussions sur les artefacts potentiels dans notre système solaire qui pourraient indiquer une technologie avancée. Depuis le lancement de sondes comme Pioneer et Voyager, le concept d’envoyer des objets au-delà de notre système solaire a toujours intrigué les chercheurs.
L’existence de ces sondes montre qu'il est possible de créer des probes capables de quitter le système solaire. Différentes missions impliquent la conception de vaisseaux qui pourraient potentiellement s’aventurer loin dans l’espace, tandis que de nombreux atterrisseurs et rovers explorent actuellement la Lune et Mars.
Trouver des artefacts provenant de sources non terrestres dans notre système solaire serait un signe évident de technologie avancée. Malgré les défis de l'espace et du temps, rechercher de tels artefacts offre une occasion d'apprendre sur des civilisations possibles au-delà de la nôtre.
Classes de technosignatures physiques
Différentes classes d'artefacts pourraient exister dans le système solaire et pourraient représenter des signes d'intelligence. Ces artefacts peuvent être classés comme actifs ou passifs en fonction de leurs capacités. Les probes actives pourraient rassembler des données, tandis que les passives existeraient sans prendre aucune action.
Les artefacts de surface, comme les atterrisseurs sur des corps planétaires, pourraient indiquer les activités d'exploration des civilisations avancées. Cependant, localiser de tels artefacts implique de surmonter des défis significatifs. Trouver de petits objets sur de grandes surfaces nécessite des imageries d’une résolution extrêmement élevée et une compréhension de leurs emplacements probables.
Malgré les obstacles potentiels, l'idée de découvrir des artefacts dans notre système solaire alimente les efforts d'exploration et de recherche. Ce concept s'étend à de nombreux domaines de la science spatiale, où chaque morceau d'information peut contribuer à percer les mystères de notre univers.
Titre: Data-Driven Approaches to Searches for the Technosignatures of Advanced Civilizations
Résumé: Humanity has wondered whether we are alone for millennia. The discovery of life elsewhere in the Universe, particularly intelligent life, would have profound effects, comparable to those of recognizing that the Earth is not the center of the Universe and that humans evolved from previous species. There has been rapid growth in the fields of extrasolar planets and data-driven astronomy. In a relatively short interval, we have seen a change from knowing of no extrasolar planets to now knowing more potentially habitable extrasolar planets than there are planets in the Solar System. In approximately the same interval, astronomy has transitioned to a field in which sky surveys can generate 1 PB or more of data. The Data-Driven Approaches to Searches for the Technosignatures of Advanced Civilizations_ study at the W. M. Keck Institute for Space Studies was intended to revisit searches for evidence of alien technologies in light of these developments. Data-driven searches, being able to process volumes of data much greater than a human could, and in a reproducible manner, can identify *anomalies* that could be clues to the presence of technosignatures. A key outcome of this workshop was that technosignature searches should be conducted in a manner consistent with Freeman Dyson's "First Law of SETI Investigations," namely "every search for alien civilizations should be planned to give interesting results even when no aliens are discovered." This approach to technosignatures is commensurate with NASA's approach to biosignatures in that no single observation or measurement can be taken as providing full certainty for the detection of life. Areas of particular promise identified during the workshop were (*) Data Mining of Large Sky Surveys, (*) All-Sky Survey at Far-Infrared Wavelengths, (*) Surveys with Radio Astronomical Interferometers, and (*) Artifacts in the Solar System.
Auteurs: T. Joseph W. Lazio, S. G. Djorgovski, Andrew Howard, Curt Cutler, Sofia Z. Sheikh, Stefano Cavuoti, Denise Herzing, Kiri Wagstaff, Jason T. Wright, Vishal Gajjar, Kevin Hand, Umaa Rebbapragada, Bruce Allen, Erica Cartmill, Jacob Foster, Dawn Gelino, Matthew J. Graham, Giuseppe Longo, Ashish A. Mahabal, Lior Pachter, Vikram Ravi, Gerald Sussman
Dernière mise à jour: 2023-08-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.15518
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.15518
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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Liens de référence
- https://kiss.caltech.edu/workshops/technosignatures/technosignatures.html
- https://interstellarprobe.jhuapl.edu/
- https://voyager.jpl.nasa.gov/golden-record/
- https://breakthroughinitiatives.org/initiative/3
- https://en.wikipedia.org/wiki/Undeciphered
- https://anengineersaspect.blogspot.com/2013/03/hello-earth-early-20th-century.html
- https://radiojove.gsfc.nasa.gov/education/educationalcd/Books/Tesla.pdf
- https://www.lroc.asu.edu/featured
- https://blogs.nasa.gov/webb/2022/11/15/nasa-webb-micrometeoroid-mitigation-update/
- https://pds.nasa.gov/
- https://github.com/wkiri/DEMUD
- https://exoplanets.nasa.gov/news/1702/cosmic-milestone-nasa-confirms-5000-exoplanets/