高度な文明の兆候を探す

他の場所での高度な生命の兆候についての議論では、研究者たちは主に2つのタイプのテクノサインに注目している。一つは、別の文明が発する排出物から来ている。もう一つは、さまざまな文明が作った構造に関係している。科学者たちは何年も排出物を探すことに集中してきたが、最近の技術の進歩により、エクソプラネットやその可能性のある生命の兆候を見つけるのが楽になり、これらの工学的な構造を検出するのが簡単になってきた。

#意図的なテクノサインと意図しないテクノサイン

テクノサインを探すとき、特に地球外知的生命体を探す文脈（SETI）では、研究者たちは通常、意図的な信号を探している。これは、他の文明が注意を引くために特に送信している信号のこと。検索はしばしば、他者、特に地球が受信して理解できるように設計された電磁信号に焦点を当てている。

しかし、意図しない信号、つまり「漏れ」が起こることも認識されている。これは、文明が自分たちの目的のために送信した信号で、誰かがそれを検出するとは考えていない信号だ。地球からのレーダー信号は、この種の排出物の良い例であり、広大な宇宙の距離からでも拾われることがある。

さらに、文明は、他の文明が認識できる技術を作り出すかもしれない。これらの漏れや盗聴の形から通信を検出するのはかなり難しいが、他の場所に知的文明が存在することを証明することは、多くの科学分野にとって重要な発見となるだろう。

#コミュニケーション

テクノサインを見つけることに焦点を当てる歴史的な背景には、地球の動物種間のコミュニケーションの多くの例がある。このため、研究者たちは他の文明で探すべき信号の種類を決めるために、さまざまなタイプの信号を研究している。

多くの著名な科学者たちがこの検索の今後20年のロードマップを作成するために集まった。彼らの研究の多くは、効率的なコミュニケーションの必要性を指摘している。強い信号がないことは、コミュニケーションを試みる文明がリソースを注意深く管理しなければならないことを示唆している。だから、効率的なコミュニケーションの方法を考慮することは理にかなっている。

効率性を考える一つの方法は、情報を送るために使用されるエネルギーの比率を通じて考えることだ。たとえば、重力波やニュートリノを介して信号を探すのは意味がない。なぜなら、これらは物質と弱く相互作用し、この方法で情報を送信するのが高コストだからだ。代わりに、電磁的な検索に焦点を当て続けるべきだ。

信号を検出する確率を高めるために、どの文明も背景雑音を最小限に抑えるために狭い周波数帯や短いパルスの信号を選ぶ可能性が高い。現在の検索はしばしばこれらの仮定の下で行われている。

異なる観測戦略の研究は、主に2つのタイプに至った：全天候の検索と、有望な地域でのターゲット検索。全天候の検索では、長い波長、例えばラジオ波を見るのがより効果的に思える。しかし、指向性のある検索は短い波長に焦点を当てることで恩恵を受けるかもしれない。なぜなら、より集中させることができ、検索でのリソースの使用方法に影響を与えるからだ。

SETIは、これらのアイデアをさらに探求するためのいくつかのプロジェクトを推奨しており、アレン・テレスコープ・アレイのようなラジオ望遠鏡の建設が含まれている。その他の提案には、可視光におけるレーザー信号の検索が含まれており、レーザーパルスや他の光学信号をチェックすることへの関心が高まっている。

研究者たちはまた、高度な文明が特に大きなエネルギーコストなしに既存のエネルギー源を利用する可能性を考慮している。たとえば、文明は自然に発生する天文現象を利用して信号を増幅することができるかもしれない。

#ラジオ周波数

ラジオ周波数は、恒星間コミュニケーションにおいて長い間関心の対象となっている。ラジオ周波数は生産コストが低く、少量の電力で多くのラジオ光子を生成できる。このため、ラジオ周波数は恒星間コミュニケーションを追求する文明にとって魅力的であり、宇宙で最も一般的な元素のユニークな特性を認識している可能性がある。

さらに、ラジオ信号はしっかりと焦点を合わせることができる。送信された信号の強さは、長距離での検出可能性に大きく関係している。人間の進歩により、いくつかの強力なラジオ望遠鏡がすでに作られており、他の文明も同様のことができると示唆している。

ラジオ波は、大きな距離での吸収が最小限に抑えられるため、困難な条件でも検出可能である。これらの特性により、ラジオ周波数は他の知的文明からの信号を探している人々にとって最も選ばれる選択肢となっている。

#光学パルス

ラジオ周波数を宇宙間通信に使用するという初期の考えから1年後、レーザー送信のアイデアが浮上した。研究者たちは、レーザーが長距離通信の効果的な手段になり得ることを認識した。

レーザー信号にはいくつかの利点があり、高い方向性を持ち、遠くの距離に到達しながらも検出可能である。また、広大な距離で受信される光子の平均数は少ないため、短い光のバーストを明確に解釈することができる。

レーザーを使用することには課題もあるが、たとえば、ミルキーウェイで信号を覆うほこりなどには、近赤外レーザーの使用が多くの問題を解決する可能性がある。レーザーパルスを探す努力が増えており、光学通信への関心が高まっている。

さらに、レーザーは宇宙船の推進にも使用できるため、搭載燃料の必要性を減らして効率を向上させることができる。

#技術文明の大規模な表現

「ダイソニアン構造」として知られる文明によって建設された高度な構造からの廃熱は、別の潜在的なテクノサインである。これらの構造は、エネルギーを捕えるために星の周りにある巨大な構造物になる可能性がある。どのシステムも完全には効率的ではないため、これらの構造から生成される熱は、さまざまな波長で目立つ可能性がある。

これらの構造を探すことは、重要なエネルギー需要を持つ技術を探ることを含む。研究者たちは、空にある対応する排出物に焦点を当てて、高度な文明の兆候を特定しようとしている。この種の排出物は、地球外技術の最も信頼できる兆候の一つと見なされている。

#恒星ダイソニアン構造の以前の検索

ダイソニアン構造を見つけるための過去の試みには、さまざまな星系に焦点を当てた数回の研究が含まれている。これらの研究では、近くの星からの赤外線排出物を分析し、エネルギーの無駄の兆候を探している。結果はさまざまで、一般的に特定の範囲内でそのような構造の強い証拠は示されなかった。

これらの構造を特定する一つの注目すべき方法は、星を横切る際の通過を通じて行うことだ。恒星の活動を監視する天文台は、そのような出来事を捕らえる可能性がある。

高度な文明が大量のエネルギーを利用している可能性が高いため、多くの検索が続き、これらの構造の存在を示す異常な排出物の特定に焦点を当てている。

#異常な変動パターンを持つソース

高度な文明が大規模な構造を建設した場合、その星の明るさに異常なパターンが観察されるかもしれない。これは、これらの構造からの部分的なブロックや他の工学的活動によって起こる可能性がある。

ある星、ボヤジアンの星は、さまざまな要因によって説明できる奇妙な明るさの低下を示している。これらの出来事の理解はまだ進行中で、研究者たちはもっと妥当な説明を調査している。

もう一つの興味深い観察は、時間の経過とともに突然現れたり消えたりする星に関するものだ。一部の研究では、そのような出来事を特定するために古い空の写真調査を調べている。これまでに発見された多くの候補には標準的な説明があるが、未知の原因を探す努力は続いている。

#太陽系内の物理的遺物

我々の太陽系内に高度な技術を示す可能性のある遺物について多くの議論がある。パイオニアやボイジャーのような宇宙船を打ち上げた時から、太陽系を越えて物体を送るという概念は研究者たちを常に魅了してきた。

これらの宇宙船の存在は、太陽系を離れることができるプローブを作成することが可能であることを示している。さまざまなミッションは、宇宙の遠くに進出する可能性がある宇宙船を設計することを含んでおり、多くの着陸機やローバーは現在、月や火星を探査している。

非地球起源の遺物が太陽系内で見つかれば、それは高度な技術の明確な兆候になるだろう。宇宙と時間の課題にもかかわらず、そのような遺物を探すことは、我々の外にある可能性のある文明について学ぶ機会を提供している。

#物理的テクノサインのクラス

太陽系内には知性の兆候を表すかもしれないさまざまなクラスの遺物が存在する可能性がある。これらの遺物は、その能力に基づいて能動的または受動的に分類される。能動的なプローブはデータを収集できるが、受動的なものは何もしないで存在するだけだ。

惑星体の上にある着陸機のような表面の遺物は、高度な文明の探査活動を示すかもしれない。しかし、そのような遺物を見つけるには、大きな課題を克服する必要がある。大きな表面にある小さな物体を見つけるには、非常に高解像度の画像と、それらがありそうな場所を理解する必要がある。

潜在的な障害にもかかわらず、太陽系内で遺物を発見するというアイデアは、探査と検索の努力を駆り立て続けている。この概念は宇宙科学の多くの領域に広がり、すべての情報が宇宙の神秘を解き明かすために貢献する可能性がある。