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Nova Busca por Sinais Alienígenas Usando VLBI

Pesquisadores usam técnicas avançadas pra procurar sinais de vida de Kepler-111 b.

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Busca VLBI por VidaBusca VLBI por VidaExtraterrestresinais de Kepler-111 b.Técnicas avançadas usadas para examinar
Índice

A busca por sinais de vida alienígena, conhecida como Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI), tem uma longa história. Envolve usar várias técnicas pra escutar sinais de outras civilizações no universo. Um método promissor é chamado de Interferometria de Muito Longo Base (VLBI), que usa múltiplos radiotelescópios pra coletar dados e oferecer uma visão detalhada do céu. Esse método aumenta a sensibilidade e permite que os pesquisadores captem sinais fracos que poderiam passar despercebidos, melhorando as chances de detectar qualquer comunicação potencial de fontes extraterrestres.

Usando VLBI para SETI

A VLBI combina sinais de vários radiotelescópios pra criar uma imagem poderosa do que tá sendo observado no espaço. Ao olhar pra pequenas seções do espectro de rádio, os pesquisadores conseguem detectar sinais de banda estreita, que são essenciais pra identificar possíveis emissões artificiais. Esse método pode ajudar a rastrear sinais ao longo do tempo e do espaço, fornecendo informações mais precisas sobre suas fontes.

Nesse contexto, os pesquisadores se propuseram a usar a VLBI pra investigar o campo de Kepler, uma área do céu rica em exoplanetas, especialmente um notável, o Kepler-111 b. O objetivo era encontrar calibradores de fase secundários que pudessem melhorar a qualidade das observações futuras.

O Campo de Kepler e Kepler-111 b

O campo de Kepler abriga várias estrelas e planetas, muitos dos quais foram estudados de perto. O Kepler-111 b é de particular interesse porque orbita uma estrela semelhante ao nosso sol e é classificado como uma super-Terra, ou seja, é maior que a Terra, mas menor que Netuno. Os pesquisadores queriam ver se existem sinais vindo desse planeta que poderiam indicar a presença de vida inteligente.

As Observações

A equipe fez observações usando a Rede Europeia de VLBI (EVN) com o objetivo de identificar calibradores de fase secundários. Durante as observações, eles se concentraram em uma fonte de rádio específica conhecida como J1926+4441, que está relativamente perto do Kepler-111 b. Eles esperavam encontrar sinais desse exoplaneta, mas, infelizmente, nenhum sinal secundário foi detectado.

Analisando os Dados

Ao analisar os dados coletados durante as observações, os cientistas descobriram uma característica espectral que apareceu tanto nos dados de auto-correlacionamento quanto nos de correlação cruzada. Inicialmente, parecia um sinal potencial, mas investigações posteriores revelaram que provavelmente era um artefato de ruído causado pela presença de hidrogênio neutro no feixe do telescópio.

A equipe sinalizou os canais afetados e tentou melhorar o processamento dos dados girando os dados pra levar em conta a localização do Kepler-111 b. No entanto, eles ainda não encontraram evidências de transmissores com a potência esperada.

Contexto Histórico das Pesquisas de SETI

A busca por sinais extraterrestres começou na década de 1960 com Frank Drake, que usou um radiotelescópio pra procurar sinais de vida. Ele argumentou que certas frequências relacionadas ao hidrogênio poderiam oferecer uma faixa ideal para comunicação interestelar. Ao longo dos anos, os pesquisadores usaram métodos e instrumentos diferentes pra procurar por sinais, incluindo telescópios de pratos grandes e, mais recentemente, técnicas interferométricas.

Abordagens interferométricas já foram usadas anteriormente com bases curtas para SETI. No entanto, a aplicação da interferometria de longo alcance nesse campo não havia sido explorada a fundo até agora. As longas bases permitem maior sensibilidade e resolução, que são cruciais pra detectar sinais fracos.

A Importância da Análise

A análise dos dados de rádio coletados durante as observações é vital. A equipe conseguiu identificar que a característica espectral anteriormente notada estava relacionada ao ruído, e não a um sinal real. Eles realizaram testes pra verificar se a característica estava associada ao hidrogênio galáctico, confirmando que realmente era devido à presença desse elemento no campo observado.

Ao analisar cuidadosamente as características desses dados, os pesquisadores conseguem distinguir entre sinais genuínos e aqueles resultantes de ruído ambiental. Essa compreensão é crucial pra refinar a busca por vida extraterrestre, garantindo que os cientistas não interpretem erroneamente o ruído como um sinal.

Técnicas Usadas nas Observações

Durante os experimentos, várias técnicas foram empregadas pra coletar dados de forma eficaz. O método de referência de fase permitiu que a equipe alternasse entre diferentes calibradores, aprimorando a precisão dos dados capturados. Isso envolve mudar de um lado pro outro entre fontes conhecidas e alvos pra melhorar a qualidade do sinal.

Os pesquisadores também usaram alta resolução espectral pra garantir que pudessem detectar sinais de banda estreita. Com software correlacionadores avançados, conseguiram gerenciar grandes volumes de dados de forma eficaz, permitindo análises detalhadas depois.

Resultados das Observações

Apesar da preparação minuciosa e das técnicas avançadas empregadas, os resultados revelaram que nenhum sinal foi detectado do Kepler-111 b além de um certo limite de potência. Os pesquisadores obtiveram limites superiores sobre a potência de potenciais transmissores no sistema, enfatizando que nenhum sinal foi encontrado acima desses limites durante as observações.

As descobertas destacam os desafios associados à busca por vida extraterrestre, especialmente dada a vastidão do espaço e o potencial de que os sinais sejam influenciados por vários fatores.

Perspectivas Futuras para VLBI e SETI

O desenvolvimento contínuo e o crescimento da tecnologia VLBI apresentam oportunidades empolgantes para os futuros esforços do SETI. À medida que o software e as técnicas de análise de dados melhoram, a capacidade de detectar sinais fracos aumenta, tornando possível expandir a busca e refinar as técnicas usadas pra distinguir entre ruído e sinais genuínos.

Ao observar áreas com exoplanetas conhecidos e empregar técnicas avançadas, os cientistas podem potencialmente descobrir indícios de vida além da Terra. Os métodos estabelecidos neste recente estudo podem guiar esforços futuros na busca por sinais extraterrestres e melhorar a eficácia das observações subsequentes.

Conclusão

A busca por inteligência extraterrestre é um esforço contínuo que combina tecnologia, astronomia e uma fascinação pelo desconhecido. Embora a investigação do Kepler-111 b não tenha trazido indícios de vida alienígena, as metodologias e análises desenvolvidas durante essa pesquisa irão informar esforços futuros. Ao aproveitar a sensibilidade da VLBI e continuar a refinar técnicas de análise de dados, os pesquisadores podem manter a esperança de desvendar os mistérios do universo e, potencialmente, descobrir sinais de vida além do nosso planeta.

Fonte original

Título: An Interferometric SETI Observation of Kepler-111 b

Resumo: The application of Very Long Baseline Interferometry (VLBI) to the Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) has been limited to date, despite the technique offering many advantages over traditional single-dish SETI observations. In order to further develop interferometry for SETI, we used the European VLBI Network (EVN) at $21$~cm to observe potential secondary phase calibrators in the Kepler field. Unfortunately, no secondary calibrators were detected. However, a VLBA primary calibrator in the field, J1926+4441, offset only $\sim1.88'$ from a nearby exoplanet Kepler-111~b, was correlated with high temporal $\left(0.25 \ \rm{s}\right)$ and spectral $\left(16384 \times 488\ \rm{Hz \ channels}\right)$ resolution. During the analysis of the high-resolution data, we identified a spectral feature that was present in both the auto and cross-correlation data with a central frequency of $1420.424\pm0.0002$ MHz and a width of 0.25 MHz. We demonstrate that the feature in the cross-correlations is an artefact in the data, associated with a significant increase in each telescope's noise figure due to the presence of \ion{H}{i} in the beam. This would typically go unnoticed in data correlated with standard spectral resolution. We flag (excluded from the subsequent analysis) these channels and phase rotate the data to the location of Kepler-111~b aided by the GAIA catalogue and search for signals with $\rm{SNR}>7$. At the time of our observations, we detect no transmitters with an Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP) > $\sim4\times10^{15}$ W.

Autores: Kelvin Wandia, Michael A. Garrett, Jack F. Radcliffe, Simon T. Garrington, James Fawcett, Vishal Gajjar, David H. E. MacMahon, Eskil Varenius, Robert M. Campbell, Zsolt Paragi, Andrew P. V. Siemion

Última atualização: 2023-05-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.02262

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.02262

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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