Procurando Sinais de Vida Inteligente
Um olhar mais de perto no projeto SETI usando telescópios VERITAS pra encontrar sinais extraterrestres.
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Índice
- O Que São Tecnossignaturas?
- Visão Geral do Projeto
- Como Foram Feitas as Observações
- Análise dos Dados
- A Importância da Sensibilidade nas Observações
- Observações Adicionais Usando o CALIOP
- Busca Arquivada e Descobertas
- Colocando Resultados em Contexto
- Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Os cientistas vêm tentando encontrar sinais de vida inteligente fora da Terra há muitos anos. Uma das maneiras que eles fazem isso é procurando por "tecnosignaturas" - que são sinais que só poderiam ser produzidos por tecnologia avançada. Isso inclui coisas como ondas de rádio artificiais ou pulsos de laser vindos de estrelas ou galáxias distantes. A busca por esses sinais é chamada de Busca por Inteligência Extraterrestre, ou SETI.
Este artigo vai falar sobre um projeto específico que teve como objetivo procurar por esses sinais ópticos. O projeto usou um conjunto especial de telescópios chamados VERITAS, que é projetado para detectar flashes de luz muito breves, entre outras coisas. O projeto foi realizado em parceria com uma iniciativa maior chamada Breakthrough Listen Initiative, que visa detectar sinais do espaço exterior.
Tecnossignaturas?
O Que SãoTecnossignaturas são basicamente sinais que podem indicar que a vida inteligente existe em algum lugar do universo. Esses sinais podem incluir:
- Comunicações de rádio de outros planetas
- Mensagens baseadas em laser
- Vazamentos de dispositivos tecnológicos
- Poluição luminosa de cidades em outros planetas
- Calor de grandes projetos de construção, como hipotéticas esferas de Dyson
- Produtos químicos de atividades industriais na atmosfera de um exoplaneta
- Objetos físicos deixados em nosso sistema solar
A busca por esses sinais está acontecendo há décadas, mas até agora, apenas uma pequena fração do universo foi examinada.
Visão Geral do Projeto
O projeto combinou os esforços do VERITAS e do Breakthrough Listen para buscar especificamente sinais ópticos breves. A iniciativa Breakthrough Listen começou em 2016 e utilizou vários telescópios ao redor do mundo para procurar sinais de tecnologia extraterrestre. O projeto foi ampliado em 2018, quando o VERITAS se juntou à busca por pulsos semelhantes a laser de estrelas distantes.
O VERITAS foi encarregado de observar alvos específicos escolhidos pela Breakthrough Listen Initiative. As observações tinham como objetivo verificar se alguma dessas estrelas emitia pulsos ópticos incomuns que poderiam indicar a presença de vida inteligente.
Como Foram Feitas as Observações
Entre 2019 e 2020, o VERITAS dedicou 30 horas para observar vários alvos celestiais. Esses alvos foram cuidadosamente selecionados com base em um catálogo que listava estrelas que já haviam sido examinadas por sinais de rádio pela Breakthrough Listen.
As estrelas escolhidas para observação tinham que atender a certos critérios. Por exemplo, elas tinham que ser brilhantes o suficiente para que os telescópios pudessem detectar sinais e localizadas em uma distância favorável. Os cientistas decidiram evitar observar galáxias, uma vez que sinais ópticos de distâncias tão longínquas seriam difíceis de detectar.
Durante as observações, os telescópios se revezaram focando em estrelas específicas por cerca de 15 minutos de cada vez. A intenção era capturar quaisquer pulsos ópticos breves, caso existissem. As observações foram feitas sob céus limpos para aumentar as chances de detectar sinais, e todos os quatro telescópios precisavam estar totalmente operacionais para a tarefa.
Análise dos Dados
Após as observações dedicadas, os dados foram analisados para procurar possíveis sinais. Um conjunto rigoroso de critérios foi aplicado para filtrar o ruído dos raios cósmicos de fundo - flashes de luz naturais gerados por partículas na atmosfera.
Apesar dos dados extensivos coletados, a análise não revelou quaisquer sinais que pudessem ser atribuídos com certeza a tecnosignaturas. A busca foi rigorosa, e apenas um punhado de eventos chegou a estar perto dos critérios do que poderia ser considerado um sinal. No entanto, após uma inspeção mais cuidadosa, até mesmo esses sinais potenciais foram considerados causados por raios cósmicos, e não por fontes artificiais.
A Importância da Sensibilidade nas Observações
Um fator-chave nesta pesquisa é a sensibilidade dos instrumentos utilizados. A capacidade do VERITAS de detectar pulsos ópticos breves é formidável, e os cientistas acreditam que tal tecnologia poderia teoricamente permitir a construção de sistemas de comunicação interestelar. No entanto, a eficiência de detectar esses pulsos pode variar:
- Intensidade do Pulso: O brilho do pulso influencia sua detectabilidade. Um pulso muito fraco pode não ser captado de jeito nenhum.
- Tempo: A duração do pulso é crucial. Se for muito curto, os telescópios podem não percebê-lo.
- Localização: Onde o pulso aparece no campo de visão pode afetar a sensibilidade. Se o sinal vem de uma área do céu que é menos sensível, pode não ser detectado.
Observações Adicionais Usando o CALIOP
Para validar ainda mais os métodos e ferramentas de busca, as observações também foram feitas usando um instrumento a laser em um satélite chamado CALIPSO. Este instrumento é projetado para medir nuvens e aerossóis na atmosfera.
Durante essas observações, pulsos de laser emitidos pelo CALIOP forneceram dados que foram usados para comparar a eficácia do VERITAS em detectar sinais semelhantes. Os resultados das observações do CALIOP ajudaram a verificar a eficiência de detecção do conjunto do VERITAS, já que o laser foi visto como uma fonte de ponto clara que poderia ser analisada.
Os dados do CALIOP revelaram que o VERITAS poderia detectar pulsos de laser brilhantes e confirmaram os métodos utilizados para capturar sinais ópticos curtos. Os dados coletados não só serviram para testar a sensibilidade, mas também para refinar as técnicas empregadas em buscas futuras.
Busca Arquivada e Descobertas
Além das observações dedicadas, os pesquisadores também conduziram uma análise de dados existentes coletados pelo VERITAS desde 2007. Eles tinham como objetivo verificar se alguma observação passada poderia conter sinais que foram anteriormente negligenciados.
Os pesquisadores estabeleceram critérios rigorosos para essa análise arquivada também. Apenas observações de alta qualidade realizadas em condições favoráveis foram consideradas, e o foco permaneceu em garantir que alvos válidos fossem selecionados com base em brilho e distância.
Após analisar um grande conjunto de dados, apenas alguns sinais potenciais foram encontrados. No entanto, após exame cuidadoso, nenhum desses eventos conseguiu atender ao alto padrão necessário para classificá-los como sinais consistentes com tecnosignaturas.
A análise concluiu que não foram encontradas evidências claras para apoiar a existência de sinais de tecnologia extraterrestre no conjunto de dados examinado. Esse resultado ajuda a estabelecer uma linha de base para futuros esforços de busca e define limites sobre o que pode ser esperado de estrelas vistas da mesma forma.
Colocando Resultados em Contexto
Apesar da falta de sinais, essa pesquisa contribui com informações valiosas para o esforço contínuo de encontrar vida inteligente em outros lugares. Os resultados ajudam a determinar a proporção de estrelas que poderiam abrigar civilizações capazes de produzir sinais.
O estudo ilustra as complexidades da busca e fornece insights sobre como as técnicas e tecnologias podem ser aprimoradas. Discussões sobre a sensibilidade dos dados e métodos de busca eficazes são fundamentais para o futuro, já que cada pesquisa pode informar a próxima.
Direções Futuras
A busca por sinais extraterrestres vai continuar, e melhorias na tecnologia dos telescópios e métodos de análise desempenharão um papel significativo em aumentar a probabilidade de sucesso. Outros projetos já estão surgindo com o objetivo de complementar os esforços do VERITAS e da Breakthrough Listen.
Futuras buscas podem se expandir para diferentes comprimentos de onda, como o infravermelho, onde os sinais podem ser menos afetados pelo ruído de fundo. A comunidade de pesquisa também está investigando técnicas para pesquisas mais amplas que possam cobrir mais área de uma vez.
As descobertas do projeto atual podem levar a melhores estratégias para campanhas de busca. Inovações em instrumentação, análise de dados e parcerias com outros observatórios vão preparar melhor o cenário para a próxima onda de investigações no cosmos.
Conclusão
A busca por vida além da Terra continua a ser um dos desafios mais profundos da humanidade. Embora a busca por tecnosignaturas ópticas usando o VERITAS não tenha gerado resultados, ela forneceu uma riqueza de informações que pode alimentar esforços futuros.
Ao analisar rigorosamente os dados e utilizar a tecnologia de maneiras inovadoras, os pesquisadores estão pavimentando o caminho para descobrir um dos maiores mistérios do universo - se estamos sozinhos ou se a vida inteligente existe em outros lugares. As lições aprendidas e as metodologias desenvolvidas durante essa busca certamente vão influenciar a próxima geração de explorações astronômicas.
A busca continua, e a curiosidade sobre o que existe além do nosso planeta natal alimenta a jornada adiante.
Título: A VERITAS/Breakthrough Listen Search for Optical Technosignatures
Resumo: 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.
Autores: 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
Última atualização: 2023-06-30 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2306.17680
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.17680
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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