Los científicos han ideado una nueva técnica para encontrar y examinar posibles señales de radio de otras civilizaciones en nuestra galaxia, un gran avance en la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) que aumentará significativamente la confianza en cualquier detección futura de vida extraterrestre.

La mayoría de las búsquedas SETI de hoy en día son realizadas por radiotelescopios terrestres, lo que significa que cualquier interferencia de radio terrestre o satelital, desde satélites Starlink hasta teléfonos celulares, microondas e incluso motores de automóviles, puede producir una señal de radio que imita una firma tecnológica de un civilización fuera de nuestro sistema solar. Tales falsas alarmas han despertado y luego frustrado las esperanzas desde que comenzó el primer programa SETI dedicado en 1960.

Actualmente, los investigadores examinan estas señales apuntando el telescopio a un lugar diferente en el cielo, luego regresan varias veces al lugar donde se detectó originalmente la señal para confirmar que no fue única. Incluso entonces, la señal podría ser algo raro producido en la Tierra.

La nueva técnica, desarrollada por investigadores del proyecto Breakthrough Listen de la Universidad de California, Berkeley, busca evidencia de que la señal realmente haya pasado a través del espacio interestelar, eliminando la posibilidad de que la señal sea una mera interferencia de radio de la Tierra.

Breakthrough Listen, la búsqueda SETI más completa del mundo. También apunta a miles de estrellas individuales en el plano de la galaxia de la Vía Láctea, que es la dirección probable en la que una civilización emitiría una señal, con un enfoque particular en el centro de la galaxia.

« Creo que es uno de los mayores avances en la radio SETI en mucho tiempo », dijo Andrew Siemion, investigador principal de Breakthrough Listen y director del Berkeley SETI Research Center (BSRC), que opera el programa SETI más antiguo del mundo. « Es la primera vez que tenemos una técnica que, si solo tenemos una señal, potencialmente podría permitirnos diferenciarla intrínsecamente de la interferencia de radiofrecuencia. Eso es bastante sorprendente, porque si considera algo como la señal Wow !, a menudo son un hecho aislado. »

Siemion se refería a una famosa señal de banda estrecha de 72 segundos observada en 1977 por un radiotelescopio en Ohio. El astrónomo que descubrió la señal, que no parecía nada producido por procesos astrofísicos normales, escribió « ¡Guau !  » en tinta roja en la impresión de datos. La señal no ha sido observada desde entonces.

« La primera detección ET puede muy bien ser única, donde solo vemos una señal », dijo Siemion. « Y si una señal no se repite, no hay mucho que podamos decir al respecto. Y, obviamente, la explicación más probable es la interferencia de radiofrecuencia, ya que es la explicación más probable para la señal ¡Wow !. Tener este nuevo técnica y la instrumentación capaz de registrar datos con la suficiente fidelidad como para poder ver el efecto del medio interestelar, o ISM, es increíblemente poderoso ».

La técnica se describe en un artículo que aparece hoy en The Astrophysical Journal por el estudiante graduado de UC Berkeley, Bryan Brzycki; Siemión; la asesora de tesis de Brzycki, Imke de Pater, profesora emérita de astronomía de UC Berkeley; y colegas de la Universidad de Cornell y el Instituto SETI en Mountain View, California.

Siemion señaló que, en el futuro, Breakthrough Listen empleará la llamada técnica de centelleo, junto con la ubicación del cielo, durante sus observaciones SETI, incluso con el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental, el radiotelescopio orientable más grande del mundo, y la matriz MeerKAT en Sudáfrica.

Distinguir una señal de ET

Durante más de 60 años, los investigadores de SETI han escaneado los cielos en busca de señales que se vean diferentes a las típicas emisiones de radio de estrellas y eventos cataclísmicos, como las supernovas. Una distinción clave es que las fuentes cósmicas naturales de ondas de radio producen una amplia gama de longitudes de onda, es decir, ondas de radio de banda ancha, mientras que las civilizaciones técnicas, como la nuestra, producen señales de radio de banda estrecha. Piense en la estática de la radio frente a una estación de FM sintonizada.

Debido al enorme fondo de ráfagas de radio de banda estrecha de la actividad humana en la Tierra, encontrar una señal del espacio exterior es como buscar una aguja en un pajar. Hasta el momento, no se han confirmado señales de radio de banda estrecha desde fuera de nuestro sistema solar, aunque Breakthrough Listen encontró un candidato interesante, denominado BLC1, en 2020. Un análisis posterior determinó que casi con certeza se debió a interferencias de radio, dijo Siemion.

Sin embargo, Siemion y sus colegas se dieron cuenta de que las señales reales de civilizaciones extraterrestres deberían exhibir características causadas por el paso a través del ISM que podrían ayudar a discriminar entre señales de radio basadas en la Tierra y en el espacio. Gracias a investigaciones anteriores que describen cómo el plasma frío en el medio interestelar, principalmente electrones libres, afecta las señales de fuentes de radio como púlsares, los astrónomos ahora tienen una buena idea de cómo el ISM afecta las señales de radio de banda estrecha. Dichas señales tienden a subir y bajar en amplitud con el tiempo, es decir, centellean. Esto se debe a que las señales son ligeramente refractadas, o dobladas, por el plasma frío que interviene, de modo que cuando las ondas de radio finalmente llegan a la Tierra por diferentes caminos, las ondas interfieren, tanto positiva como negativamente.

Nuestra atmósfera produce un centelleo similar, o centelleo, que afecta el pinchazo de luz óptica de una estrella. Los planetas, que no son fuentes puntuales de luz, no parpadean.

Brzycki desarrolló un algoritmo informático, disponible como secuencia de comandos de Python, que analiza el centelleo de las señales de banda estrecha y extrae aquellas que se atenúan y se iluminan durante períodos de menos de un minuto, lo que indica que han pasado por el ISM.

« Esto implica que podríamos usar una tubería ajustada adecuadamente para identificar sin ambigüedades la emisión artificial de fuentes distantes frente a la interferencia terrestre », dijo de Pater. « Además, incluso si no usáramos esta técnica para encontrar una señal, esta técnica podría, en ciertos casos, confirmar una señal que se origina en una fuente distante, en lugar de localmente. Este trabajo representa el primer método nuevo de confirmación de señal más allá del filtro de reobservación espacial en la historia de la radio SETI ».

Brzycki ahora está realizando observaciones de radio en el Telescopio Green Bank en West Virginia para mostrar que la técnica puede eliminar rápidamente las señales de radio basadas en la Tierra y tal vez incluso detectar el centelleo en una señal de banda estrecha, un candidato de firma tecnológica.

« Tal vez podamos identificar este efecto dentro de las observaciones individuales y ver esa atenuación y brillo y en realidad decir que la señal está experimentando ese efecto », dijo. « Es otra herramienta que tenemos disponible ahora ».

La técnica será útil solo para señales que se originen a más de 10.000 años luz de la Tierra, ya que una señal debe viajar a través de suficiente ISM para exhibir un centelleo detectable. Cualquier cosa que se origine cerca, la señal BLC-1, por ejemplo, parecía provenir de nuestra estrella más cercana, Próxima Centauri, no exhibiría este efecto.

Otros coautores del artículo son James Cordes de Cornell, Brian Lacki de BSRC y Vishal Gajjar y Sofia Sheikh tanto de BSRC como del Instituto SETI. Breakthrough Listen es administrado por Breakthrough Initiatives, un programa patrocinado por Breakthrough Prize Foundation.