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Cercando segni di vita intelligente

Uno sguardo più da vicino al progetto SETI che usa i telescopi VERITAS per trovare segnali extraterrestri.

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Indice

Gli scienziati cercano da molti anni segni di vita intelligente oltre la Terra. Un modo per farlo è cercare le "technosignatures", ovvero segnali che possono essere prodotti solo da tecnologie avanzate. Questo include cose come onde radio artificiali o impulsi laser provenienti da stelle o galassie lontane. La ricerca di questi segnali è chiamata Ricerca di Intelligenza Extraterrestre, o SETI.

Quest'articolo parlerà di un progetto specifico che mirava a cercare questi segnali ottici. Il progetto ha utilizzato un insieme speciale di telescopi chiamato VERITAS, progettato per rilevare lampi di luce molto brevi, tra le altre cose. Il progetto è stato condotto in collaborazione con un'iniziativa più ampia chiamata Breakthrough Listen Initiative, che mira a rilevare segnali dallo spazio esterno.

Cosa Sono le Technosignatures?

Le technosignatures sono fondamentalmente segni che potrebbero indicare che esiste vita intelligente altrove nell'universo. Questi segnali potrebbero includere:

  • Comunicazioni radio da altri pianeti
  • Messaggi basati su laser
  • Perdite da dispositivi tecnologici
  • Inquinamento luminoso da città su altri pianeti
  • Calore da grandi progetti di costruzione, come le ipotetiche sfere di Dyson
  • Sostanze chimiche da attività industriali nell'atmosfera di un esopianeta
  • Oggetti fisici lasciati nel nostro sistema solare

La ricerca di questi segnali è in corso da decenni, ma finora solo una piccola frazione dell'universo è stata esaminata.

Panoramica del Progetto

Il progetto ha unito gli sforzi di VERITAS e Breakthrough Listen per cercare specificamente segnali ottici brevi. L'iniziativa Breakthrough Listen è iniziata nel 2016 e ha utilizzato vari telescopi in tutto il mondo per cercare segni di tecnologia extraterrestre. Il progetto è stato esteso nel 2018 quando VERITAS ha aderito all'iniziativa per cercare impulsi simili a laser provenienti da stelle lontane.

VERITAS è stato incaricato di osservare obiettivi specifici scelti dall'iniziativa Breakthrough Listen. Le osservazioni miravano a vedere se alcune di queste stelle emettessero impulsi ottici insoliti che potrebbero indicare la presenza di vita intelligente.

Come Sono State Condotte le Osservazioni

Tra il 2019 e il 2020, VERITAS ha dedicato 30 ore all'osservazione di vari obiettivi celesti. Questi obiettivi erano stati attentamente selezionati in base a un catalogo che elencava stelle che erano state precedentemente esaminate per segnali radio da Breakthrough Listen.

Le stelle scelte per l'osservazione dovevano soddisfare determinati criteri. Ad esempio, dovevano essere abbastanza brillanti per permettere ai telescopi di rilevare segnali e situate entro una distanza favorevole. I scienziati hanno deciso di evitare di osservare galassie poiché i segnali ottici provenienti da tali distanze sarebbero stati difficili da rilevare.

Durante le osservazioni, i telescopi si alternavano a focalizzarsi su stelle specifiche per circa 15 minuti alla volta. L'intento era di catturare eventuali impulsi ottici brevi, se esistenti. Le osservazioni sono state effettuate sotto cieli sereni per migliorare le possibilità di rilevare segnali, e tutti e quattro i telescopi dovevano essere completamente operativi per il compito.

Analisi dei Dati

Dopo le osservazioni dedicate, i dati sono stati analizzati per cercare segnali potenziali. È stato applicato un rigoroso insieme di criteri per filtrare il rumore dai raggi cosmici di fondo-lampi di luce naturale generati da particelle nell'atmosfera.

Nonostante i dati estesi raccolti, l'analisi non ha rivelato segnali che potessero essere attribuiti con certezza a technosignatures. La ricerca è stata rigorosa, e solo un pugno di eventi era anche solo vicino a soddisfare i criteri per ciò che potrebbe essere considerato un segnale. Tuttavia, dopo ulteriori ispezioni, anche quei segnali potenziali si sono rivelati causati da raggi cosmici piuttosto che da fonti artificiali.

L'importanza della Sensibilità nelle Osservazioni

Un fattore chiave in questa ricerca è la sensibilità degli strumenti utilizzati. La capacità di VERITAS di rilevare impulsi ottici brevi è notevole, e gli scienziati credono che tale tecnologia potrebbe teoricamente permettere la costruzione di sistemi di comunicazione interstellari. Tuttavia, l'efficienza nel rilevare questi impulsi può variare:

  1. Intensità dell'Impulso: La luminosità dell'impulso influenza la sua rilevabilità. Un impulso molto debole potrebbe non essere affatto captato.
  2. Tempistica: La durata dell'impulso è cruciale. Se è troppo breve, gli occhi dei telescopi potrebbero perderlo.
  3. Posizione: Dove appare l'impulso nel campo visivo può influenzare la sensibilità. Se il segnale proviene da un'area del cielo meno sensibile, potrebbe non essere rilevato.

Osservazioni Aggiuntive Utilizzando CALIOP

Per convalidare ulteriormente i metodi e gli strumenti di ricerca, sono state fatte osservazioni anche utilizzando uno strumento laser su un satellite chiamato CALIPSO. Questo strumento è progettato per misurare nuvole e aerosol nell'atmosfera.

Durante queste osservazioni, gli impulsi laser emessi da CALIOP hanno fornito dati utilizzati per confrontare l'efficacia di VERITAS nel rilevare segnali simili. I risultati delle osservazioni di CALIOP hanno aiutato a verificare l'efficienza del rilevamento del setup di VERITAS, poiché il laser è stato visto come una chiara sorgente puntuale analizzabile.

I dati di CALIOP hanno rivelato che VERITAS poteva rilevare impulsi laser brillanti e confermato i metodi utilizzati per catturare brevi segnali ottici. I dati raccolti hanno servito non solo per testare la sensibilità, ma anche per affinare le tecniche impiegate nelle ricerche future.

Ricerca Archivistica e Risultati

Oltre alle osservazioni dedicate, i ricercatori hanno anche condotto un'analisi dei dati esistenti raccolti da VERITAS dal 2007. Hanno cercato di vedere se osservazioni passate potessero contenere segnali precedentemente trascurati.

I ricercatori hanno stabilito criteri rigorosi anche per questa analisi archivistica. Solo osservazioni di alta qualità effettuate in condizioni favorevoli sono state considerate, e l'attenzione è rimasta sull'assicurarsi che i target validi fossero selezionati in base a luminosità e distanza.

Dopo aver analizzato un ampio dataset, sono stati trovati solo alcuni segnali potenziali. Tuttavia, dopo attenta analisi, nessuno di questi eventi è riuscito a raggiungere l'alto standard richiesto per classificarli come segnali coerenti con le technosignatures.

L'analisi ha concluso che non è stata trovata alcuna chiara evidenza a supporto dell'esistenza di segnali di tecnologia extraterrestre nel dataset esaminato. Questo risultato aiuta a stabilire una base per gli sforzi di ricerca futuri e fornisce limiti su cosa ci si può aspettare dalle stelle osservate nello stesso modo.

Contestualizzare i Risultati

Nonostante la mancanza di segnali, questa ricerca contribuisce con informazioni preziose allo sforzo continuo di trovare vita intelligente altrove. I risultati aiutano a determinare la proporzione di stelle che potrebbero ospitare civiltà capaci di produrre segnali.

Lo studio illustra le complessità della ricerca e fornisce spunti su come le tecniche e le tecnologie possano essere migliorate. Le discussioni sulla sensibilità dei dati e sui metodi di ricerca efficaci sono fondamentali per il futuro, poiché ogni indagine può informare quella successiva.

Direzioni Future

La ricerca di segnali extraterrestri continuerà, e i miglioramenti nella tecnologia dei telescopi e nei metodi di analisi giocheranno un ruolo significativo nell'aumentare le probabilità di successo. Altri progetti stanno già emergendo per completare gli sforzi di VERITAS e Breakthrough Listen.

Le ricerche future potrebbero espandersi in lunghezze d'onda diverse, come l'infrarosso, dove i segnali potrebbero essere meno influenzati dal rumore di fondo. La comunità scientifica sta anche indagando tecniche per indagini più ampie che possano coprire più terreno contemporaneamente.

Le scoperte dell'attuale progetto possono portare a strategie migliori per le campagne di ricerca. Innovazioni nell'istrumentazione, nell'analisi dei dati e nelle collaborazioni con altri osservatori prepareranno ulteriormente il terreno per la prossima ondata di indagini nel cosmo.

Conclusione

La ricerca di vita oltre la Terra resta una delle sfide più profonde per l'umanità. Anche se la ricerca di technosignatures ottiche usando VERITAS non ha dato risultati, ha fornito una ricchezza di informazioni che possono alimentare sforzi futuri.

Analizzando rigorosamente i dati e utilizzando la tecnologia in modi innovativi, i ricercatori stanno tracciando la strada per scoprire uno dei più grandi misteri dell'universo: se siamo soli o se la vita intelligente esiste altrove. Le lezioni apprese e le metodologie sviluppate durante questa ricerca influenzeranno sicuramente la prossima generazione di esplorazioni astronomiche.

La ricerca continua, e la curiosità su cosa ci sia oltre il nostro pianeta natale alimenta il cammino avanti.

Fonte originale

Titolo: A VERITAS/Breakthrough Listen Search for Optical Technosignatures

Estratto: The Breakthrough Listen Initiative is conducting a program using multiple telescopes around the world to search for "technosignatures": artificial transmitters of extraterrestrial origin from beyond our solar system. The VERITAS Collaboration joined this program in 2018, and provides the capability to search for one particular technosignature: optical pulses of a few nanoseconds duration detectable over interstellar distances. We report here on the analysis and results of dedicated VERITAS observations of Breakthrough Listen targets conducted in 2019 and 2020 and of archival VERITAS data collected since 2012. Thirty hours of dedicated observations of 136 targets and 249 archival observations of 140 targets were analyzed and did not reveal any signals consistent with a technosignature. The results are used to place limits on the fraction of stars hosting transmitting civilizations. We also discuss the minimum-pulse sensitivity of our observations and present VERITAS observations of CALIOP: a space-based pulsed laser onboard the CALIPSO satellite. The detection of these pulses with VERITAS, using the analysis techniques developed for our technosignature search, allows a test of our analysis efficiency and serves as an important proof-of-principle.

Autori: Atreya Acharyya, Colin Adams, Avery Archer, Priyadarshini Bangale, Pedro Batista, Wystan Benbow, Aryeh Brill, M Capasso, Manel Errando, Abraham Falcone, Qi Feng, John Finley, Gregory Foote, Lucy Fortson, Amy Furniss, Sean Griffin, William Hanlon, David Hanna, Olivier Hervet, Claire Hinrichs, John Hoang, Jamie Holder, T. Humensky, Weidong Jin, Philip Kaaret, Mary P. Kertzman, Maria Kherlakian, David Kieda, Tobias Kleiner, Nikolas Korzoun, Sajan Kumar, Mark Lang, Matthew Lundy, Gernot Maier, Conor McGrath, Matthew Millard, Hayden Miller, John Millis, Connor Mooney, Patrick Moriarty, Reshmi Mukherjee, Stephan O'Brien, Rene A. Ong, Martin Pohl, Elisa Pueschel, John Quinn, Kenneth J. Ragan, Paul Reynolds, Deivid Ribeiro, Emmet Thomas Roache, Jamie Ryan, Iftach Sadeh, Lab Saha, Marcos Santander, Glenn H Sembroski, Ruo Shang, Donggeun Tak, Anjana Talluri, James Tucci, Nico Vazquez, David Williams, Sam Wong, Jooyun Woo, David DeBoer, Howard Isaacson, Imke de Pater, Danny Price, Andrew Siemion

Ultimo aggiornamento: 2023-06-30 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2306.17680

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.17680

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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