Gdyby obcy obserwował Ziemię, wiele ludzkich technologii – od wież komórkowych po żarówki fluorescencyjne – mogłoby być wskaźnikiem obecności życia.

Jesteśmy dwoma astronomami, którzy pracują nad poszukiwaniem pozaziemskiej inteligencji – czyli SETI. W naszych badaniach próbujemy scharakteryzować i wykryć oznaki technologii pochodzącej spoza Ziemi. Są to tzw. technoznaki. Podczas gdy skanowanie nieba w poszukiwaniu telewizyjnej transmisji z jakiejś pozaziemskiej olimpiady może brzmieć prosto, poszukiwanie oznak odległych, zaawansowanych cywilizacji jest znacznie bardziej zniuansowanym i trudniejszym zadaniem niż mogłoby się wydawać.

Przywitanie za pomocą radia i laserów

Współczesne naukowe poszukiwania pozaziemskiej inteligencji rozpoczęły się w 1959 roku, kiedy astronomowie Giuseppe Cocconi i Philip Morrison wykazali, że transmisje radiowe z Ziemi mogą być wykrywane przez radioteleskopy w odległościach międzygwiezdnych. W tym samym roku Frank Drake rozpoczął pierwsze poszukiwania SETI, Projekt Ozma, kierując duży radioteleskop na dwie pobliskie gwiazdy podobne do Słońca, aby sprawdzić, czy uda mu się wykryć jakiekolwiek sygnały radiowe pochodzące od nich. Po wynalezieniu lasera w 1960 roku, astronomowie wykazali, że światło widzialne może być również wykrywane z odległych planet.

Te pierwsze, fundamentalne próby wykrycia sygnałów radiowych lub laserowych od innej cywilizacji szukały skupionych, silnych sygnałów, które zostałyby celowo wysłane do Układu Słonecznego i przeznaczone do odnalezienia.

Biorąc pod uwagę ograniczenia technologiczne lat 60-tych, astronomowie nie zastanawiali się poważnie nad poszukiwaniem sygnałów radiowych i telewizyjnych, które mogłyby wyciec w przestrzeń kosmiczną. Jednak wiązka sygnału radiowego, której cała moc skupiona jest w kierunku Ziemi, może być wykryta z dużo większej odległości – wystarczy wyobrazić sobie różnicę między laserem a słabą żarówką.

Poszukiwanie celowych sygnałów radiowych i laserowych jest do dziś jedną z najpopularniejszych strategii SETI. Jednak to podejście zakłada, że pozaziemskie cywilizacje chcą się komunikować z innymi zaawansowanymi technologicznie istotami. Ludzie bardzo rzadko wysyłają w kosmos ukierunkowane sygnały, a niektórzy uczeni twierdzą, że inteligentne gatunki mogą celowo unikać rozgłaszania swoich lokalizacji. To poszukiwanie sygnałów, których nikt nie wysyła, nazywane jest paradoksem SETI.

Wyciek fal radiowych

Chociaż ludzie nie wysyłają wielu celowych sygnałów w kosmos, wiele technologii, z których dziś korzystamy, wytwarza wiele transmisji radiowych, które wyciekają w przestrzeń kosmiczną. Niektóre z tych sygnałów byłyby wykrywalne, gdyby pochodziły z pobliskiej gwiazdy.

Światowa sieć wież telewizyjnych stale emituje sygnały w wielu kierunkach, które wyciekają w przestrzeń i mogą się skumulować w wykrywalny, choć stosunkowo słaby, sygnał radiowy. Trwają badania, czy obecne emisje z wież komórkowych w częstotliwości radiowej na Ziemi byłyby wykrywalne za pomocą dzisiejszych teleskopów, ale nadchodzący radioteleskop Square Kilometer Array będzie w stanie wykryć nawet słabsze sygnały radiowe z 50-krotnie większą czułością niż obecne tablice radioteleskopów.

Nie wszystkie sygnały wytwarzane przez człowieka są jednak tak nieostre. Astronomowie i agencje kosmiczne wykorzystują wiązki fal radiowych do komunikacji z satelitami i statkami kosmicznymi w Układzie Słonecznym. Niektórzy naukowcy wykorzystują również fale radiowe do radarów badających asteroidy. W obu tych przypadkach sygnały radiowe są bardziej skupione i skierowane w przestrzeń. Każda cywilizacja pozaziemska, która znalazła się w polu widzenia tych wiązek, mogłaby prawdopodobnie wykryć te jednoznacznie sztuczne sygnały.

Znajdowanie megastruktur

Poza znalezieniem prawdziwego statku kosmicznego obcych, fale radiowe są najczęstszymi technoznakami występującymi w filmach i książkach science-fiction. Jednak nie są to jedyne sygnały, które mogą być tam obecne.

W 1960 roku astronom Freeman Dyson wysnuł tezę, że skoro gwiazdy są zdecydowanie najpotężniejszym źródłem energii w każdym układzie planetarnym, to zaawansowana technologicznie cywilizacja może zbierać znaczną część światła gwiazdy w postaci energii, tworząc coś na kształt ogromnego panelu słonecznego. Wielu astronomów nazywa takie megastruktury i istnieje kilka sposobów na ich wykrycie.

Po wykorzystaniu energii zawartej w przechwyconym świetle, technologia zaawansowanego społeczeństwa ponownie wyemitowałaby część energii w postaci ciepła. Astronomowie wykazali, że to ciepło mogłoby być wykrywalne jako dodatkowe promieniowanie podczerwone pochodzące z układu gwiezdnego.

Innym sposobem na znalezienie megastruktury jest zmierzenie jej wpływu na gwiazdę. Konkretnie, duże sztuczne satelity krążące wokół gwiazdy okresowo blokowałyby część jej światła. Zjawisko to objawia się spadkami jasności gwiazdy w czasie. Astronomowie mogliby wykryć ten efekt podobnie jak dziś odkrywa się odległe planety.