Nyt Laser SETI-projekt vil lede efter signaler, som de fleste teleskoper ikke kan se

Store opdagelser inden for videnskaben bliver ofte gjort, når innovative instrumenter sonderer naturen på nye måder. Laser SETI vil søge himlen efter en række pulserende lyssignaler, som måske er blevet overset før. Vi kan finde ET, og vi kan også finde ny fysik.

SETI-forskere bruger det meste af deres tid på at lede efter sig selv. Det er, vi har en tendens til at lede efter den slags radio- eller lyssignaler, som vi genererer på Jorden. For eksempel, da Frank Drake begyndte de første SETI-observationer i 1960, han valgte at lede efter signaler svarende til dem for AM-radioudsendelser. Det så ud til at give mening, at hvis mennesker bruger AM-radio til at kommunikere, så gør ET måske det samme. Men der er et stort væld af metoder til at kode lyd ind i et radiosignal, for eksempel, ved hjælp af pulser. Drake ledte ikke efter korte pulser. Hvis han havde gjort det, kunne han have opdaget en slags neutronstjerne kaldet en pulsar (figur 1), opdaget i 1967 af Jocelyn Bell og fik en Nobelpris for sin postdoktorale rådgiver, Anthony Hewish.

Drake kan blive tilgivet for ikke at opdage pulsarer. Mens elektronikken i Drakes og Bells teleskoper var ens, designet af deres teleskoper var vidt forskellige fra hinanden. For at være meget god til at opdage bærebølge-lignende signaler, Drakes teleskop ofrede følsomhed over for hurtigt varierende kilder. Det modsatte var tilfældet for Bells teleskop. Hverken et af Drakes eller Bells teleskoper kunne have erstattet det andet. I videnskaben, specialisering er ofte nøglen til succes.

Du kan forestille dig, at vi efter de første 70 år med radioastronomi ville have bemærket alle de typer radiosignaler, som naturen har at byde på. Men du ville tage fejl. I 2008 opdagede Duncan Lorimer og kolleger en helt ny slags radiosignal, vi nu kalder det hurtige radioburst eller FRB. Ironisk, FRB'er er blandt de mest lysstærke astronomiske radiokilder i universet, og detekterbare udbrud optræder hundredvis af gange hver dag.

Hvorfor tog det så lang tid for nogen at opdage FRB'er? For ingen havde gættet, at enormt lyse singleton radioimpulser, der kun varer et millisekund, overhovedet var mulige i naturen. Derfor, ingen havde designet et teleskop, der var i stand til at opdage dem, før det enogtyvende århundrede. Deres opdagelse krævede et radioteleskop med en passende responstid (millisekunder) og udforskning af en meget stor del af himlen.

Skifter nu gear til optisk SETI, Indtil nu er søgninger designet til at finde enten kontinuerlige lasersignaler, der varer timer ad gangen, eller ekstremt korte laserimpulser, der kun varer en milliardtedel af et sekund (et nanosekund). Disse søgninger har en simpel motivation; da de kraftigste lasere på Jorden fungerer enten kontinuerligt eller ved at generere nanosekundpulser, vi formoder, at ET vil kommunikere med disse typer signaler. Men er det ikke antropocentrisme? Disse søgninger er gode, så vidt de rækker, men de er blinde for pulsvarigheder, der varer en milliontedel eller en tusindedel af et sekund.

På SETI Institute, vi er opmærksomme på antropocentrisme. Vi tror på nødvendigheden af ​​at udforske alle slags elektromagnetiske signaltyper, og især, alle mulige lyspulsvarigheder. Og generelt set, de fleste optiske teleskoper undersøger kun en lille brøkdel af himlen ad gangen. Selv de såkaldte brede optiske teleskoper, der bruges i Sloan Digital Sky Survey eller Large Synoptic Survey, kan kun sondere omkring 1 del ud af 5, 000 af himlen på et givet tidspunkt.

Det er her Laser SETI kommer ind. Laser SETI vil observere hele himlen, hele tiden, så selv relativt sjældne begivenheder kan findes. Laser SETI kan opdage pulser over en bred vifte af pulsvarigheder, og er særligt følsom over for millisekunds singleton-impulser, som kan være blevet overset i tidligere astronomiske undersøgelser. Der er gode grunde til at forestille sig, at ET kan producere millisekunders laserimpulser (tip:let-sejl rumskibe). Men lige så spændende er det, at ved at udforske nyt territorium er vores chancer for at finde noget helt uventet ikke nul.

Det er svært at beskrive det niveau af begejstring, vi føler over denne søgning. Vi vil udforske naturen på en ny måde, ser, hvor ingen har kigget før. Hvem ved, hvad vi kan finde? Vi kan finde beviser for en udenjordisk civilisation, og dette er vores største håb. Vi kan også finde en slags uventet naturligt optisk signal, der afslører ny fysik. I sidstnævnte tilfælde, vi bliver bare nødt til at trøste os selv med en Nobelpris.

Vi inviterer dig til at blive en del af denne videnskabelige bestræbelse. Foreløbige designs og principbeviser er færdige. Når vi når vores fundraising-mål på $100, 000, vi kan installere det første af flere optiske teleskoper rundt om i verden og begynde at søge på denne nye måde. Vi håber, du vil være med.