Et luftbillede af Big Ear-teleskopet. Kredit:Bigear.org / NAAPO
I den årtier lange søgen efter udenjordisk intelligens har der aldrig været bekræftede beviser for et fremmedsignal. Der har dog været et par spændende mysterier. Måske er den største af disse kendt som Wow! signal.
Observeret den 15. august 1977 af Big Ear-radioteleskopet ved Ohio University, var signalet et stærkt, kontinuerligt, smalbåndsradiosignal, der varede mindst 72 sekunder. Vores viden om signalet er begrænset i betragtning af designet af Big Ear. I stedet for at være i stand til at spore radiosignaler som de fleste moderne radioteleskoper, blev Big Ear indstillet til en bestemt højde og var afhængig af Jordens rotation til at scanne hen over himlen. Årsagen til Wow! signalet varer 72 sekunder, det er så lang tid det tog kilden at feje hen over Big Ears observationsområde.
Big Ear var også et passivt teleskop. Astronomer satte det simpelthen op, og det ville køre på egen hånd og registrere styrken af signaler, mens det går. På grund af dette blev signalet først opdaget dage efter hændelsen, da registrerede observationer blev gennemgået. Da astronomerne kunne gå tilbage for at observere kilden, var begivenheden for længst forbi.
Men på trods af kun én observation, Wow! signal betragtes som den stærkeste kandidat til et udenjordisk signal. Flere naturlige oprindelser er blevet foreslået, men alle mangler en smule. Den mest grundlæggende idé er, at signalet var af terrestrisk oprindelse, måske et fly, der passerede over hovedet, eller et radiosignal spredt ud fra rumaffald. Men et fly ville ikke være inden for rækkevidde i mere end 72 sekunder, og der er ingen registrering af en sådan flyvning. Et spredt signal er muligt, men styrken af signalet ville være usædvanlig, og frekvensen af Wow! signalet er inden for et område, hvor transmissioner er begrænset.
Plot af signalstyrke i forhold til tidspunktet for Wow! signal den 15. august 1977. Kredit:Maksim Rossomakhin
For flere år siden blev det foreslået, at signalet kunne være forårsaget af kometer, der var nær det observerede område af himlen, men dette er siden blevet modbevist. Mens to kometer var tæt på kildestedet, var de ikke rigtig inden for det observerede område. Og kometer vil sandsynligvis ikke udsende et så stærkt smalbåndssignal.
Et interessant aspekt ved signalet er, at dets frekvens var meget tæt på den såkaldte 21-centimeter linje. Dette er en svag radioemission forårsaget af neutral brint i universet. Fordi brint er det mest almindelige grundstof i kosmos, ville enhver radioastronom i universet foretage observationer ved den frekvens. Hvis du ville have fremmede astronomers opmærksomhed, ville et stærkt signal i nærheden af den frekvens være en god måde at gøre det på.
I betragtning af Wow!'ets fristende karakter! signal, har der været flere forsøg på gentagne observationer. Adskillige radioteleskoper har været rettet mod kilden gennem årene, men uden held. Hver eneste observation i det område siden har ikke vist noget. Så hvad skal en astronom gøre? Nå, en måde at tackle problemet på er at se på, hvad dine observationer udelukker. Det er ideen bag et nyligt papir om Arxiv.
Anvendelse af Bayesiansk statistik til et sandsynligt resultat. Kredit:Wikipedia
I dette værk argumenterer forfatterne for, at kilden kunne være en slags stokastisk genganger. De fleste gentagne kilder er periodiske. Ting som variable stjerner eller hurtige radioudbrud kan have en forudsigelig variation. Astronomer har overvejet denne idé og har lavet observationer, der udelukker en kilde med en regelmæssig periodicitet. En stokastisk repeater er lidt anderledes. I stedet for at have en målbar periode, gentager stokastiske repeatere noget tilfældigt. Et godt eksempel ville være jordskælv. Vi ved, hvor de generelt sker, ved, at de vil ske igen, men at forudsige nøjagtigt hvornår er næsten umuligt. Astrofysiske processer kan være stokastiske på lignende måde.
Umiddelbart virker det som en dum idé. Vi har aldrig set Wow! signalgentagelse, og vi har bevist, at det ikke kan gentages periodisk, men måske er det blevet gentaget ikke-tilfældigt, så vi aldrig har observeret det. Det lyder som om forfatterne hævder, at det må være en ikke-tilfældig repeater, fordi vi aldrig har set den gentages. Men ideen er ikke så dum, som den lyder. Forfatterne ser på, hvornår et uobserveret udbrud kan være opstået, og anvender Bayesiansk statistik til at beregne, hvornår et fremtidigt udbrud kan forekomme.
Bayesiansk statistik er subtil, men kraftfuld. Det er mere end blot at beregne oddsene for en sandsynlig begivenhed. Den ser på mønstret af begivenheder for at forudsige specifikke udfald. Det tager ikke kun højde for, hvor ofte noget er sket, men hvordan disse begivenheder ændrede sig over tid. Så ved at kende én burst-begivenhed og ved, hvornår andre burst-begivenheder ikke har fundet sted, beregner forfatterne de tidspunkter, hvor fremtidige hændelser er mest sandsynlige. Dette er godt at vide, da vi nu specifikt kan observere regionerne i de mest sandsynlige begivenhedsperioder. Hvis Wow! signal var en stokastisk repeater, så fanger vi sandsynligvis en ny begivenhed. Hvis vi ikke ser en anden begivenhed, kan vi udelukke stokastiske repeatere som en sandsynlig årsag. + Udforsk yderligere