Hvordan verdens største radioteleskop kunne bruges til at søge efter rumvæsener

I 2016 Kinas fem hundrede meter blænde sfæriske radioteleskop – det største radioteleskop med en enkelt blænde i verden – samlede sit første lys. Siden da, teleskopet har gennemgået omfattende test og idriftsættelse og gik officielt online i januar 2020. I al den tid, det har også været ansvarlig for adskillige opdagelser, inklusive tæt på 100 nye pulsarer.

Ifølge en nylig undersøgelse foretaget af et internationalt hold af videnskabsmænd og ledet af det kinesiske videnskabsakademi (CAS), FAST kan også have en anden anvendelse:søgningen efter udenjordisk intelligens (SETI). Bygger på deres samarbejde med nonprofit videnskabsorganisationen Breakthrough Initiatives, forfatterne af undersøgelsen fremhæver de måder, hvorpå FAST kunne give mulighed for nye SETI-observationer.

Holdet omfattede medlemmer fra FAST Collaboration, det kinesiske videnskabsakademi (CAS), University of California Berkeley, Swinburne University of Technology, Gennembrudsinitiativer, SETI Institute og flere universiteter. De blev ledet af Di Li fra CAS Key Laboratory of FAST og University of CAS, og deres undersøgelse udkom for nylig i tidsskriftet Forskning i astronomi og astrofysik .

For at sige det helt klart, FAST-arrayet har sin rimelige andel af fordele i forhold til tidligere radioteleskoper på grund af dets store størrelse. Til at begynde med, med en primær overflade, der måler 500 meter (1640 fod) i diameter - og en maksimal effektiv blændeåbning på 300 meter (984 fod), FAST er i øjeblikket det største radioteleskop i verden og kan få adgang til en meget større del af himlen end Arecibo-radioteleskopet.

Som Dr. Li forklarede til Universe Today via e-mail:"Den største fordel ved FAST er dets effektive opsamlingsområde. FAST danner en parabel med en diameter på 3000 meter, og et samlet opsamlingsområde i L-båndet (der dækker neutralt brint, etc.), som er større end nogen andre teleskopers, inklusive VLA, Effelsberg, Arecibo, GBT, osv. I forbindelse med de avancerede modtagere, FAST giver den bedste gevinst mod punktkilder, hvilke SETI-signaler er."

FAST-teleskopet blev også udtænkt med muligheden for SETI-forskning i tankerne. Derfor, Breakthrough Listen Initiative (BLI) underskrev et aftalememorandum med CAS' National Astronomical Observatories (NAOC) i 2016 af hensyn til fremtidige samarbejder, der ville bringe FAST ind i deres netværk af radioteleskoper.

Som en del af nonprofit-forskningsgruppen Breakthrough Initiatives, BLI er en 10-årig, 100 millioner dollars indsats for at "opføre de mest følsomme, omfattende, og intensiv søgen efter avanceret liv på andre verdener." Disse bestræbelser er i øjeblikket afhængige af tre teleskoper, som inkluderer Green Bank Telescope, Parkes Radio Telescope og Automated Planet Finder.

En anden stor fordel er det faktum, at FAST er udstyret med en 19-stråle focal-plane feed horn modtager array, hvilket i høj grad forbedrer dets synsfelt. Sammenlign dette med de syv stråler fra Arecibo og de 13 stråler fra Parkes Radio Telescope, som begge har givet en hidtil uset hastighed til SETI-undersøgelser og effektivitet i frafiltrering af radiofrekvensinterferens (RFI) fra jordbundne kilder.

FAST-teleskopet drager også fordel af det seneste inden for computerhardware, software og netværk. "Ud over, vi har med succes testet en ny observationstilstand for at give mulighed for samtidig dataoptagelse til forskellige formål, " sagde Li. "Isærligt, dette er det første radioteleskop, der optager pulsar- og brintdatastrømme til storskalaundersøgelser."

Den samme teknologi, siger Li, gav ham og hans kolleger mulighed for at designe og påbegynde en ny undersøgelse kaldet Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS). Denne undersøgelse vil søge efter forskellige radiokilder – såsom pulsarer, hurtige radioudbrud (FRB'er), galakser og brint - alt sammen på samme tid. Når først FAST er udstyret med SETI-instrumentering, Li forventer, at CRAFTS vil være i stand til at give SETI betydelig tid, mens de stadig udfører sine andre primære videnskabelige mål.

Holdet inkluderede i deres undersøgelse nogle tanker og forslag til, hvad FAST vil søge efter. Som Dr. Li antydede, disse vil omfatte undersøgelser af exoplaneter, der er blevet opdaget af næste generations teleskoper som NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) i håbet om at finde beviser for udenjordisk kommunikation:

"Ud over blind søgning, vi vil målrette mod TESS-planeter og Andromeda-galaksen. Med hensyn til ækvivalent isotropisk strålingseffekt (EIRP), FAST vil være følsom nok til at opdage enhver menneskelignende teknologi på TESS planeter, dvs. en verden med en lidt kraftigere radar end Arecibos. I afstanden fra Andromeda, FAST kunne opdage en Kardashev type II eller enhver civilisation, der er mere magtfuld."

Så HURTIG kunne gøre det muligt at opdage civilisationer, der er så avancerede, at de har formået at udnytte kraften i hele deres stjernesystem? Og den kunne gøre dette, mens den samtidig søger efter andre kosmiske radiokilder? Nu, det lyder lovende. I mellemtiden, Gennembrud Listens 10-årige undersøgelse fortsætter, og dataene fortsætter med at akkumulere.

Hvis der er beviser på intelligent liv derude, vi nærmer os det.