Autor ilustracji: Jimmy Paillet
Od 5 lutego wiemy o 136 planetach pozasłonecznych. Zostały one odkryte na cztery sposoby: Pierwszy - zwany taktowaniem pulsarowym - umożliwił nam wykrycie planet wielkości Ziemi i mniejszych poprzez badanie zmian czasu przybycia promieniowania generowanego przez pulsar. Następny - spektroskopia Dopplera - pozwala teleskopom naziemnym mierzyć „przesunięcie” w widmie gwiazdy spowodowane grawitacją planety krążącej wokół Ziemi. Trzecia - astrometria - jest używana w bardzo podobny sposób - szuka okresowego „chwiejności” w pozycji, którą potencjalna planeta mogłaby spowodować na swojej macierzystej gwieździe. I ostatni? Fotometria tranzytowa pozwala na badanie okresowego ściemniania gwiazdy, gdy ciało przechodzi przed nią z określonego punktu widzenia - wytwarzając krzywą światła.
W kwietniu 2004 r. Luc F. A. Arnold (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Francja) pracował nad tranzytem wygenerowanym przez planetę podobną do saturna, kiedy wpadł na pomysł. Czy tę samą zasadę można zastosować do poszukiwania tranzytowych ciał o sztucznej naturze?
„Omówiłem ten pomysł z kilkoma kolegami, którzy uważali go za interesujący” - skomentował Arnold. Zbiór sztucznych ciał wytworzyłby krzywe światła łatwo odróżnialne od naturalnych. Na przykład trójkątny obiekt lub coś w kształcie naszych satelitów stworzonych przez człowieka miałoby zupełnie inną sygnaturę. Gdyby wykryto wiele sztucznych obiektów przelatujących - może to być forma sygnalizowania obecności innego inteligentnego życia - takiego o skuteczności równej zasięgowi metody impulsu laserowego.
Ekonomiczną alternatywą dla radia SETI lub optycznego SETI jest poszukiwanie sztucznych ciał wielkości planety, które mogą istnieć wokół innych gwiazd. Ponieważ zawsze przechodzili przed swoją gwiazdą macierzystą dla danego zdalnego obserwatora, istnieje duża możliwość, że można je wykryć i scharakteryzować za pomocą metody fotometrii przejściowej. Krzywa świetlna transportu planetarnego zawiera drobne cechy wynikające z kształtu obiektu - takie jak obłożenie planet, podwójne planety lub planety pierścieniowe. Jak wyjaśnia Arnold: „Kula jest kształtem równowagi preferowanym przez ciała masywne i wielkości planety w celu dostosowania się do ich własnej grawitacji, (ale) można rozważyć ciała niesferyczne, zwłaszcza jeśli są małe i lekkie i krążą wokół gwiazdy karłowatej. Ich tranzyty przed gwiazdą wytworzyłyby wykrywalny sygnał. ” Nie-sferyczne sztuczne przedmioty - jak trójkąt - wytworzyłyby określoną krzywą światła przejścia. Gdyby przepłynęło wiele obiektów, powstałaby niezwykła krzywa światła dzięki ich właściwościom „włącz ponownie - wyłącz ponownie”. Taka obserwacja bez wątpienia twierdziłaby, że jest sztuczna. Aby to sobie wyobrazić, pomyśl o latarce poruszającej się za opuszczoną roletą, a zaczniesz rozumieć!
Większość prac Luca Arnolda - właśnie przyjętych do publikacji w „Astrophysical Journal” - ma udowodnić poprzez symulację komputerową efekty różnych i wielokrotnych kształtów i pokazać te różne krzywe światła. Aby pomóc Ci lepiej zrozumieć, ekran, na który teraz patrzysz, składa się z pikseli - logicznej, a nie fizycznej jednostki. Gdyby umieścić trójkąt na ekranie monitora, zakryłby on piksele w określonym układzie. Podczas symulacji strumień gwiezdny jest zerowany w pikselach i porównywany z normalnym strumieniem gwiazdy. Ten symulowany sztuczny transport ciała jest następnie dopasowywany do znanego transportu planetarnego za pomocą algorytmu Powell.
„Jednak najbardziej skomplikowana krzywa światła sztucznych obiektów nie może być dokładnie nałożona przez planetarny tranzyt, a algorytm kończy się niezerowymi resztami, tj. Niezerową różnicą między dwiema krzywymi światła. Ta różnica to „osobisty” podpis sztucznego obiektu. Jeśli się obróci, krzywe światła resztkowego pokażą dodatkową modulację. Po ustawieniu w stosunku do gradientu, takiego jak kończyna, sztuczny obiekt również wykazywałby nagłe zmiany nachylenia krzywej światła podczas wchodzenia lub wychodzenia ”- wyjaśnia Arnold.
Trójkąt równoboczny wytwarza przechodzącą krzywą światła inną niż kula. W rzeczywistości jego krzywa świetlna przypomina tranzyt planety otoczonej pierścieniami, więc w rozróżnieniu tych obiektów może pozostać dwuznaczność. Ale bardziej złożone obiekty, na przykład klastry kształtów, tworzą bardzo specyficzne podpisy. W przypadku sztucznego obiektu przypominającego satelitę jego symetryczna struktura byłaby widoczna - ponieważ każdy obszar uderzałby w krzywą światła w określonych odstępach czasu. Wydłużony obiekt powodowałby falowanie w dłuższym okresie wejścia i wyjścia - w efekcie powodując wiele „przejść” ułatwiających wykrywanie. Charakter tych oscylacji można równie dobrze uznać za znak inteligentnego urządzenia. Gdyby kilka obiektów zostało rozmieszczonych przestrzennie w grupach, aby wnikać do gwiazdy w sposób matematycznie stały, te krople na krzywej światła mogłyby wyraźnie reprezentować rodzaj przesłania - język nauki.
Po udoskonaleniu symulacji komputerowych Arnold wie, jak powinno wyglądać naturalne lub sztuczne ciało tranzytowe na krzywej światła - ale czy nauka zaobserwowała tranzyt planetarny? „Do tej pory uzyskiwana jest tylko jedna krzywa światła przejścia z bardzo dobrą dokładnością - przejście dla HD 209 458b obserwowane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. T. Brown i współpracownicy stwierdzili, że krzywa światła może być dopasowana do kulistego korpusu z dokładnością pomiaru. ” Ten rodzaj informacji zapewnia Arnoldowi model, którego potrzebuje. W czerwcu 2006 roku jego wizja może zostać zrealizowana. COROT (misja kosmiczna zatwierdzona przez Francuską Agencję Kosmiczną CNES, z udziałem Austrii, Belgii, Brazylii, Niemiec, Hiszpanii, ESA i ESTEC) będzie poświęcona sejsmologii gwiezdnej i badaniu planet pozasłonecznych - pierwsza zatwierdzona misja kosmiczna wyłącznie poświęcony tym tematom. Statek kosmiczny będzie się składał z teleskopu o długości ~ 30 cm z układem detektorów do monitorowania krzywych światła dobrze wybranych gwiazd przez CCD. Ogólny potencjał COROT (COnvection, ROtation i planetary Transits) polega na wykryciu kilkudziesięciu planet wielkości Ziemi, a kolejne nadchodzące programy, takie jak Terrestrial Planet Finder (TPF) i Space Interferometry Mission (SIM) zmienią oblicze wszystkiego, co wiemy o planetach pozasłonecznych.
Co ta nowa technologia oznacza dla badaczy takich jak Luc Arnold? „Te misje kosmiczne zapewniają dokładność (fotometryczną) do 0,01% - ale 1% może wystarczyć, jeśli obiekty są wystarczająco duże.” Według jego badań pojedynczy tranzyt sztucznego ciała wymagałby tego rodzaju dokładności, ale wielokrotny tranzyt byłby znacznie bardziej zrelaksowany. „1% fotometrii jest w stanie pomieścić tysiące astronomów amatorów wyposażonych w CCD”. Szanse są znacznie większe, że cywilizacja komunikacyjna faworyzuje szereg obiektów nad jednym niesferycznym, sygnalizując ich obecność. Tranzyty nieprzezroczystych obiektów są achromatyczne, co zapewnia wykrywalność CCD w całym spektrum.
Jak zauważa Luc, tego typu badania mogą również należeć do dziedziny astronomów-amatorów. Obecnie poszukiwanie oznak pozaziemskiej inteligencji ogranicza się do radia i poszukiwania impulsu laserowego, który wymaga specjalistycznego sprzętu. „W tej chwili nie ma projektu, który mógłby zastosować ten pomysł. Jeśli pomysł zamieni się w konkretny program obserwacyjny (SETI), mile widziana jest współpraca! ”
Wyszukiwanie tranzytów planetarnych już trwa, takie jak Eksperyment Optycznego Grawitacyjnego Lensingu (OGLE), „a przypadek wielokrotnego tranzytu można odkryć w trakcie tych programów - może jutro!” Podczas gdy jutro może wydawać się niemożliwym snem, Arnold wie inaczej. Jego prace zostały już przesłane do instytutu SETI. Na pozostałych obywateli planety Ziemia czekamy na wyniki. Czy jutro pokaże nam możliwe urządzenie do gromadzenia energii, komunikacji lub badania wprowadzone na orbitę przez inny czujący gatunek? Jeśli uznamy to, co wiemy o astronomii, za podstawową „prawdę” w całym Kosmosie, wówczas odkrycie tej wielkości może być największą z nich wszystkich… , moim zdaniem powinniśmy uznać to za jasne „Witaj świecie… Jesteśmy tutaj!” skierowane do całej Galaktyki! ”
Wpisany przez Tammy Plotner
