Største datasæt i SETIs historie udgivet til offentligheden

Breakthrough Listen – det astronomiske program, der søger efter tegn på intelligent liv i universet – har sendt to publikationer til førende astrofysiske tidsskrifter, beskriver analysen af ​​dets første tre års radioobservationer og tilgængeligheden af ​​en petabyte af radio- og optiske teleskopdata. Dette repræsenterer den største udgivelse af SETI-data i sit felts historie.

Listen udfører detaljerede observationer af en prøve på 1702 nærliggende stjerner (inden for omkring 160 lysår fra Jorden) ved hjælp af Green Bank Radio Telescope (GBT) i West Virginia og CSIRO's Parkes Radio Telescope i Australien. Ud over, udforskning af et bredt stykke af vores Galaxys disk er i gang i Parkes, observationer af en prøve på en million stjerner vil snart begynde ved MeerKAT-teleskopet i Sydafrika, Lick Observatory's Automated Planet Finder bliver brugt til at søge efter optiske signaler, og samarbejder fortsætter med at vokse med en række partnerfaciliteter over hele kloden.

Breakthrough Listen-videnskabsteamet ved University of California, Berkeleys SETI Research Center (BSRC) har udviklet en række teknikker til at søge i data efter "teknosignaturer – beviser på teknologi (såsom sendere eller fremdriftsenheder) bygget af civilisationer uden for Jorden. Disse teknikker omfatter søgninger efter kraftige signaler, der optager et snævert område af radiofrekvenser, og scanner for lysstærke lasere, der bruges til kommunikation eller fremdrift, samt nye algoritmer bygget på maskinlæringsteknikker, der bliver brugt til at studere uforklarlige astrofysiske fænomener ud over teknosignatursøgningen.

Med udgangspunkt i resultaterne præsenteret af holdet i 2017, der rapporterede om analysen af ​​692 stjerner observeret med GBT, Breakthrough Listen har nu indsendt en mere omfattende og detaljeret analyse af 1327 nærliggende stjerner (næsten 80 % af Listens nærliggende stjerneprøve), observeret over de sidste tre år som en del af et fælles program mellem GBT og Parkes. Med disse nye resultater, Breakthrough Listen har gennemført den mest omfattende og følsomme radiosøgning efter udenjordisk intelligens (SETI) i historien. Derudover erfaringerne fra de første tre år af programmet betyder, at Listen snart er klar til at udvide disse resultater til højere frekvenser, flere signaltyper og (med MeerKAT-programmet) tusindvis af gange flere stjerner.

Leder efter en nål i en høstak

Søgningen "pipeline" scanner gennem milliarder af radiokanaler, leder efter signaler, der er for snævre og veldefinerede til at være resultatet af naturlige processer. Langt størstedelen af ​​de detekterede radiosignaler er fra vores egen menneskelige teknologi, men holdet anvender to teknikker til at filtrere disse forstyrrende signaler fra i jagten på potentielle "nål i en høstak"-signaturer af udenjordisk intelligens. Det første filter vælger kun smalbåndssignaler, der driver i frekvens, afviser mange interferenser, der opstår i nærheden af ​​teleskoperne, samtidig med at signaler bevares med en Doppler-drift (ændring i frekvens med tiden på grund af deres bevægelse i forhold til teleskopet). Det andet filter fjerner signaler, der ikke ser ud til at stamme fra et fast punkt på himlen. Ved at udføre sammenligningsscanninger af områder på himlen tæt på den stjerne, der er målrettet mod, signaler, der ikke kommer fra målstjernens retning, kan fjernes.

Disse to teknikker reducerer størrelsen af ​​"høstakken" fra titusinder af signaler ned til blot en håndfuld. De få resterende teknosignaturkandidater blev nøje undersøgt, og fast besluttet på at være afsidesliggende eksempler på menneskeskabt radiofrekvensinterferens, der overlevede de to nedskæringer. På trods af manglen på ægte teknosignatur-detektioner, imidlertid, det videnskabelige papir, der beskriver analysen, sætter de strengeste grænser til dato for udbredelsen af ​​radiotransmitterende udenjordiske civilisationer i vores galaktiske kvarter.

Resultaterne af denne analyse præsenteres i et papir, der er indsendt til offentliggørelse i Astrofysisk tidsskrift , ledet af Breakthrough Listen Project Scientist for Parkes, Dr. Danny Price. Et fortryk, og tilhørende baggrundsinformation og links til analysesoftware, er også tilgængelige.

"Denne dataudgivelse er en enorm milepæl for Breakthrough Listen-teamet, " sagde Dr. Price. "Vi gennemsøgte tusindvis af timers observationer af nærliggende stjerner, på tværs af milliarder af frekvenskanaler. Vi fandt ingen tegn på kunstige signaler fra hinsides Jorden, men det betyder ikke, at der ikke er intelligent liv derude:vi har måske bare ikke kigget det rigtige sted endnu, eller kiggede dybt nok til at opdage svage signaler."

Offentlige data

Breakthrough Listen stræber efter at gøre så meget data som muligt tilgængeligt for offentligheden, så det astronomiske samfund, deep learning eksperter, og enhver anden, der er så tilbøjelig, kan downloade og undersøge resultaterne fra dens observationer. Det er holdets håb, at dataene vil blive brugt til andre former for astronomiske undersøgelser ud over teknosignatursøgninger, og også at personer med relevant ekspertise kan hjælpe programmet med at udvikle bedre og hurtigere algoritmer til at opdage og filtrere potentielle kandidatsignaler.

De datasæt, der er undersøgt i analysepapiret ledet af Dr. Price, er nu offentligt tilgængelige gennem Breakthrough Listen Open Data Archive og også gennem en beta-grænseflade hostet af BSRC, som giver adgang til de samme datasæt, men med yderligere søgemuligheder. Ud over GBT- og Parkes-dataene beskrevet ovenfor, arkivet indeholder også data fra vores observationer af FRB 121102 (den første gentagende hurtige radioburst opdaget), scanninger af den interstellare asteroide `Oumuamua, og en masse optiske data fra APF. Tilsammen udgør disse næsten 1 petabyte offentligt tilgængelige data - svarende til omkring 1600 års streaming af lyd fra din foretrukne online musiktjeneste. En beskrivelse af dataformaterne, analyseværktøjer, og arkivsystem kan findes i et andet nyt papir indsendt til udgivelse af Lyt-teamet, ledet af Matt Lebofsky, BSRC's ledende systemadministrator.

"Selvom vi før har offentliggjort mindre delmængder af data i forskellige former og sammenhænge, " sagde Lebofsky, "vi er glade og stolte over at kunne tilbyde denne første sammenhængende kollektion sammen med en instruktionsmanual, så alle kan grave ind og hjælpe os med at søge. Og vi er lige begyndt - der er meget mere i vente!"

Breakthrough Listen er et videnskabeligt program, der søger efter beviser for teknologisk liv i universet. Det har til formål at undersøge en million nærliggende stjerner, hele det galaktiske plan og 100 nærliggende galakser på en lang række radio- og optiske bånd.

Gennembrudsinitiativerne er en række videnskabelige og teknologiske programmer, grundlagt af Yuri Milner, undersøger livet i universet. Sammen med Breakthrough Watch, de inkluderer Breakthrough Listen, den største nogensinde astronomiske søgen efter tegn på intelligent liv hinsides Jorden; og banebrydende Starshot, det første betydningsfulde forsøg på at designe og udvikle en rumsonde, der er i stand til at nå en anden stjerne.