Liczba gwiazd HabCat w funkcji odległości. Zdjęcie: Turnbull, Tarter. Kliknij, aby powiększyć
Naukowcy aktywnie szukają oznak inteligentnych cywilizacji pozaziemskich od prawie pół wieku. Ich głównym podejściem było kierowanie teleskopów radiowych w kierunku gwiazd docelowych i „nasłuchiwanie” transmisji elektronicznych z innych światów. Teleskop radiowy jest jak antena telewizji satelitarnej - tylko większa. Tak jak możesz dostroić telewizor do różnych częstotliwości lub kanałów, badacze mogą używać elektroniki podłączonej do radioteleskopu do monitorowania różnych częstotliwości, przy których, jak podejrzewają, ET może wysyłać sygnały do galaktyki.
Jak dotąd nie otrzymano żadnych transmisji. Ale nikt nie wie, ile innych cywilizacji z nadajnikami radiowymi istnieje - lub, jeśli istnieją, gdzie można je znaleźć. Dopiero niedawno potwierdzono istnienie planet wokół innych gwiazd, a ponieważ obecne techniki wyszukiwania planet ograniczają się do wykrywania stosunkowo dużych planet, musimy jeszcze znaleźć pierwszą planetę podobną do Ziemi krążącą wokół innej gwiazdy. Większość łowców planet uważa, że to tylko kwestia czasu, zanim znajdziemy inne Ziemie, ale nikt nie jest jeszcze w stanie uzasadnić, ile ziemskich planet znajduje się w naszym galaktycznym sąsiedztwie.
Przy tak małej ilości informacji naukowcom zaangażowanym w SETI (poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej) trudno było zdecydować, w jaki sposób skoncentrować swoje poszukiwania. Musieli więc przyjąć pewne założenia. Jednym z tych założeń, które z początku może wydawać się nieco dziwne, jest to, że ludzie są „normalni”. To znaczy, że ponieważ wiemy na pewno, że inteligentne życie ewoluowało na naszej planecie, jest oczywiste, że inne gwiazdy, takie jak nasza, mogą mieć planety takie jak nasza, krążące wokół nich, na których wyłoniły się inne inteligentne cywilizacje. Bazując na tym nastawieniu naziemnym, dotychczasowe wyszukiwania SETI koncentrowały się na gwiazdach takich jak nasze słońce.
„Obserwacyjne programy SETI tradycyjnie ograniczały się do patrzenia na gwiazdy, które są bardzo podobne do naszej własnej gwiazdy”, mówi Jill Tarter, dyrektor Centrum SETI Research w SETI Research w Mountain View w Kalifornii. „Bo przecież jest to jedyne miejsce, w którym wiemy, że życie ewoluowało na powierzchni planety i stworzyło technologię, którą można wykryć na odległości międzygwiezdne”.
Astronomowie klasyfikują gwiazdy według ich temperatury powierzchni. Słońce jest gwiazdą klasy G. Dotychczasowe wyszukiwania SETI koncentrowały się na gwiazdach G i gwiazdach nieco cieplejszych niż słońce (gwiazdy F) lub nieco chłodniejszych niż słońce (gwiazdy K). To dało katalog około ćwierć miliona gwiazd docelowych. Zgodnie z konwencjonalną mądrością astronomiczną gwiazdy gorętsze niż klasa F wypalałyby się zbyt szybko, aby inteligentne życie rozwijało się na planetach, które je krążą. Historycznie gwiazdy karłowate M, które są ciemniejsze niż gwiazdy K, również zostały odrzucone jako potencjalne cele SETI.
Dwa główne argumenty przeciwko karłom M to:
Są zbyt słabe. Krasnoludy M emitują tak mało promieniowania słonecznego, że planeta mieszkalna musiałaby być bardzo blisko. Dalsze planety byłyby zamrożone w stanie stałym, zbyt zimnym dla życia. Bliska planeta byłaby jednak przypieczętowana, zawsze pokazując gwiazdę tę samą twarz, co Księżyc na Ziemi. Strona zwrócona w stronę gwiazdy piekłaby się, a strona przeciwna zamarzałaby. Nie tak dobrze, jeśli masz dużo płynnej wody. I, mówi Tarter, „Ciekła woda jest niezbędna do życia, przynajmniej do życia, jakie znamy”.
Są zbyt aktywni. Wiadomo, że karły M mają dużą aktywność rozbłysków słonecznych. Rozbłyski słoneczne wytwarzają promieniowanie UV-B, które może niszczyć DNA, oraz promieniowanie rentgenowskie, które w dużych dawkach są śmiertelne. Przypuszczalnie takie promieniowanie byłoby tak samo szkodliwe dla życia pozaziemskiego, jak i dla życia na Ziemi.
Te argumenty wydają się uzasadnione. Ale jest haczyk. Większość gwiazd w galaktyce - ponad dwie trzecie - to karły M. Jeśli krasnoludy M mogą pomieścić planety nadające się do zamieszkania, planety te mogą być domem dla inteligentnych gatunków. Z nadajnikami radiowymi. Tak więc, ponieważ naukowcy zaczęli dowiedzieć się więcej o innych układach słonecznych, a modele komputerowe tworzenia się Układu Słonecznego stały się bardziej wyrafinowane, niektórzy badacze z SETI zaczęli kwestionować założenia, które skłoniły ich do odrzucenia karłów M jako potencjalnych celów SETI.
Na przykład modelowanie atmosferyczne wykazało, że gdyby planeta krążąca w pobliżu karła M miała względnie gęstą atmosferę, cyrkulacja przenosiłaby ciepło słoneczne wokół planety, a nawet wyrównała temperaturę na całym świecie.
„Jeśli dodasz trochę gazu cieplarnianego do atmosfery, cyrkulacje mogą utrzymać tę atmosferę w rozsądnej temperaturze i możesz rozproszyć ciepło ze strony zwróconej w stronę gwiazdy i przenieść je na drugą stronę. I może skończy się światem nadającym się do zamieszkania ”- mówi Tarter.
Naukowcy dowiedzieli się również, że większość nadpobudliwości karła M występuje na wczesnym etapie jego życia, w ciągu około pierwszego miliarda lat. Potem gwiazda osiada i pali się spokojnie przez wiele miliardów lat. Po zakończeniu fajerwerków życie może się utrzymać.
Kwestia zamieszkiwania karła M ma zasadnicze znaczenie dla Tarter. Instytut SETI jest w trakcie budowy nowego radioteleskopu, macierzy Allen Telescope Array. Układ złożony z 350 małych anten będzie pełnił podwójną funkcję: będzie używany przez radioastronomów do badania nieba i będzie poszukiwał transmisji radiowych z cywilizacji pozaziemskich.
„Jest to obserwatorium, które jednocześnie i stale będzie prowadzić tradycyjne obserwacje radioastronomiczne i obserwacje SETI”, mówi Tarter. „To pierwszy teleskop, jaki buduje się w celu optymalizacji obu tych strategii”.
W przeważającej części tradycyjne badania radioastronomiczne określą, gdzie celuje teleskop; Instytut SETI po prostu zaczepi o nadchodzące sygnały. Układ łączy sygnały z wielu małych anten, tworząc dużą wirtualną antenę. Dostosowując elektronikę, naukowcy będą mogli utworzyć aż osiem wirtualnych anten, z których każda skierowana będzie na inną gwiazdę.
Właśnie tutaj pojawia się pytanie o karła M. Przy najwyższych częstotliwościach, jakie może odbierać teleskop, instrument może skupić się tylko na niewielkim miejscu na niebie. Aby wyszukiwanie SETI było jak najbardziej skuteczne, gdziekolwiek skierowany jest teleskop, badacze instytutu chcą mieć kilka gwiazd docelowych, na których mogliby celować. Jeśli weźmie się pod uwagę tylko gwiazdy F, G i K, nie ma wystarczającej liczby gwiazd do obejrzenia. Ale jeśli M karły zostaną uwzględnione jako cele, liczba potencjalnych klientów może wzrosnąć nawet dziesięciokrotnie.
„Aby osiągnąć jak największy postęp i przeprowadzić najszybszą ankietę wśród największej liczby gwiazd w ciągu najbliższej dekady”, mówi Tarter, „Chcę ogromny katalog gwiazd docelowych. Chcę milionów gwiazd. ”
Nie ma pewności, czy krasnoludy M są gospodarzami planet nadających się do zamieszkania. Ale nikt jeszcze nie znalazł planety nadającej się do zamieszkania wokół gwiazdy innej niż Słońce, i jest mało prawdopodobne, że zostanie ona odkryta przez wiele lat. Technologia zdolna do znajdowania planet wielkości Ziemi jest wciąż w fazie rozwoju.
Jednak aby wykonać swoją pracę, badacze SETI nie muszą wiedzieć, czy badane gwiazdy rzeczywiście mają planety nadające się do zamieszkania. Muszą po prostu wiedzieć, które gwiazdy mogą pomieścić światy nadające się do zamieszkania. Każda gwiazda z potencjałem należy do ich listy.
„To nie gwiazda mnie interesuje” - mówi Tarter. „To podpis technologiczny mieszkańców na planecie wokół gwiazdy. Nie muszę nigdy widzieć gwiazdy, o ile wiem, że jest w tym kierunku. Nigdy nie muszę widzieć planety. Ale jeśli widzę ich nadajnik radiowy - bingo! - Dotarłem tam. Znalazłem świat do zamieszkania ”.
Właśnie dlatego Tarter i jej koledzy chcą wiedzieć, czy umieścić krasnoludy M na swojej liście docelowej. Aby odpowiedzieć na to pytanie, Tarter zorganizował w lipcu tego roku warsztaty, które zgromadziły astronomów, planetologów, biologów, a nawet kilku geologów, w celu zbadania, czy sensowne jest dodanie karłów M do katalogu gwiazd docelowych SETI. Chociaż uczestnicy warsztatów zidentyfikowali niektóre obszary wymagające dalszych badań, nie pojawiły się problemy nie do pokonania. Grupa planuje opublikować swoje wstępne ustalenia do kontroli szerszej społeczności naukowej.
A to oznacza, że jeśli kiedykolwiek otrzymamy sygnał radiowy z cywilizacji pozaziemskiej, istoty, które go wysłały, mogą po prostu być mieszkańcami Układu Słonecznego z przyciemnionym, czerwonym karłem M.
Oryginalne źródło: NASA Astrobiology
