Ett forskningsteam, delvis kopplat till SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), har utvecklat en avancerad metod för att söka efter teknosignaturer – signaler som kan indikera intelligent liv utanför jorden. I sitt senaste projekt har de byggt ett digitalt system för att analysera enorma mängder radiosignaler och utvecklat algoritmer för att skilja intressanta signaler från störande brus, som mobilnät och jordbunden radiostörning.
För att pröva de nya metoderna undersökte forskarna 511 stjärnor i vår galax. Och även om inga teknosignaturer upptäcktes, visade studien att systemet framgångsrikt kan hantera stora mängder data och effektivt filtrera bort falska positiva signaler. Deras arbete lägger grunden för framtida jakter på signaler från eventuella utomjordiska civilisationer.
Vad är teknosignaturer och varför är de svåra att upptäcka?
Teknosignaturer är spår av teknik som kan komma från en avancerad civilisation, precis som jordens radiosändningar och satellitkommunikation ger spår ut i rymden. De signaler forskarna letar efter är smalbandiga, vilket betyder att de är koncentrerade till en specifik frekvens – ofta bara några få Hertz breda. Detta är viktigt eftersom naturliga källor i rymden, såsom stjärnor och gasmoln, oftast sänder ut bredare signaler.
Problemet är att sådana signaler försvagas kraftigt över stora avstånd. Våra egna radiosändningar blir snabbt svagare och försvinner i bruset efter bara några få ljusår. Det är därför forskarna hoppas på att upptäcka kraftigare och mer riktade signaler från andra civilisationer, om de finns.
Metod: Hur forskarna valde stjärnor och sökte efter signaler
Forskarna använde Gaia DR2-katalogen för att välja ut 511 stjärnor som potentiella mål. Stjärnorna valdes ut baserat på deras ljusstyrka, avstånd och position på himlen, men forskarna begränsade sig inte till system där exoplaneter redan har bekräftats. Istället var målet att bygga och pröva en sökmetod som kan användas på ett brett spektrum av stjärnor och signaler.
För att göra detta utvecklade de en digital signalbearbetningsplattform och ett kluster av datorer som i realtid kunde analysera de enorma mängder data från radioteleskopet Very Large Array (VLA). Algoritmen, som kallas ARTISTIC, är utformad för att snabbt filtrera bort falska positiva signaler och skilja ut potentiella teknosignaturer från jordiska störningar. Ett särskilt problem är antropogen radiostörning (RFI), som skapas av människans egen teknik, inklusive satelliter, mobilnät och till och med hushållsapparater.
Som ett praktiskt test av systemets förmåga att detektera svaga signaler analyserade forskarna även radiosignaler från Voyager 1, som befinner sig runt 25 miljarder kilometer från jorden. Trots att dess sändare endast har en effekt på runt 20 watt, kunde COSMIC-systemet framgångsrikt identifiera signalen tack vare dess känsliga instrument och avancerade signalanalys. Detta test visar att metoden är kapabel att upptäcka mycket svaga signaler över stora avstånd, vilket är avgörande för framtida sökningar efter teknosignaturer.
Vad visade resultaten?
Forskarna analyserade data från de 511 stjärnorna, som ligger på avstånd mellan 14 ljusår och 4000 ljusår. De hittade inga signaler som kunde kopplas till teknosignaturer, men de lyckades sätta strikta gränser för vad som skulle kunna detekteras med utrustningen. COSMIC-systemet skulle kunna upptäcka signaler från en civilisation med en isotropisk effekt (den “upplevda” sändningseffekten) på mellan 1011 och 1016 watt. Som jämförelse har jordens mest kraftfulla radiosändare, som Arecibo-observatoriet hade, en isotropisk effekt på omkring 1013 watt.
Detta innebär att om en civilisation skickade ut signaler med samma teknik och styrka som Arecibo, skulle vi kunna upptäcka dem från stjärnor upp till några hundra ljusår bort. Men vardagligt radioläckage från en jordliknande planet skulle vara mycket svårare att fånga.
Hur långt bort skulle någon kunna upptäcka oss?
Även om våra äldsta radiosignaler har spridits ut till ett avstånd av cirka 100 ljusår, skulle en utomjordisk civilisation sannolikt bara kunna detektera dem från de närmaste stjärnsystemen, inom 10–20 ljusår, om de använder liknande teknik som i COSMIC-studien. Våra GPS-satelliter och TV-sändningar har relativt låg effekt (ofta bara runt 50 watt med förstärkning), och dessa signaler försvagas snabbt i rymdens enorma avstånd.
Arecibo-meddelandet, som skickades ut 1974, hade en effekt på 1013 watt och var riktat mot stjärnhopen M13. Även om signalen i teorin skulle kunna uppfattas på mycket stora avstånd om en mottagare hade ett extremt avancerat teleskop, visar praktiska beräkningar att den bara skulle kunna detekteras på några hundra ljusårs avstånd med den teknik som vi jordlingar
Vad betyder resultaten för framtida forskning?
Denna studie är en viktig milstolpe i utvecklingen av nya metoder för att hitta teknosignaturer. Forskarna har framgångsrikt demonstrerat att det digitala systemet och algoritmerna de utvecklat kan hantera stora mängder radiosignaler i realtid, filtrera bort falska positiva signaler och effektivt skilja ut potentiella signaler från bakgrundsbrus. De har även visat att metoden kan upptäcka mycket svaga signaler genom praktiska tester, såsom detektionen av signalen från Voyager 1.
Men arbetet slutar inte här. Tekniken för att bearbeta stora databaser och identifiera svaga, smalbandiga signaler utvecklas kontinuerligt. Med allt mer känsliga algoritmer och kraftfullare datorer kan forskarna i framtiden snabbare sortera och analysera ännu större mängder data. Det är ett steg framåt i vår förmåga att effektivt söka efter tecken på liv.
Även om COSMIC-systemet i denna studie inte riktades specifikt mot stjärnor med kända planetsystem, har upptäckten av exoplaneter ökat dramatiskt under de senaste åren – och forskarna kan i framtiden använda den nya teknologin för att genomföra mer riktade och detaljerade analyser av stjärnor där vi vet att planeter existerar.
Det stora målet är fortfarande att hitta en signal som inte kan förklaras av naturliga fenomen eller mänsklig teknik – och varje tekniskt framsteg för oss ett steg närmare detta mål.
Denna artikel bygger på resultaten presenterade i artikeln COSMIC’s Large-scale Search for Technosignatures during the VLA Sky Survey: Survey Description and First Results, Tremblay C.D. et al, som publicerades i The Astronomical Journal, 5 februari 2025.
För dig som är intresserad av exoplaneter, astrobiologi och sökandet efter liv i universum, så har Aurora samlat artiklarna i ett särskilt avsnitt: Astrobiologi och Exoplaneter.
.){kind=link}