kozmos.hr
Astronomija

Kako egzoplaneti oblikuju potragu za izvanzemaljskim civilizacijama

Egzoplaneti u sustavu TRAPPIST-1, od kojih neki mogu potencijalno ugostiti vanzemaljski život. Izvor: NASA / svemirski teleskop Spitzer
objavljeno

U najnovijem izdanju časopisa The Astrophysical Journal, tim istraživača predvođen Megan Grace Li s UCLA koristio je podatke o poznatim egzoplanetima kako bi postavio jasnije granice u potrazi za radio signalima izvanzemaljskih civilizacija. Istraživanjem su željeli bolje razumjeti kako pokreti planeta utječu na potencijalne signale koje bismo mogli primiti.

Prethodno je preporučena granica za doprinos “brzine promjene” signala, uzrokovanu kretanjem planeta oko njihove zvijezde, bila 200 nHz. Međutim, Li i njezin tim otkrili su da je 53 nHz dovoljno u 99% slučajeva sa poznatim egzoplanetima, a taj broj pada na svega 0,44 nHz za zvijezde bez poznatih planeta.

Ovo značajno smanjenje preporučenih granica za brzinu promjene doprinijet će znatnim uštedama u vremenu potrebnom za obradu podataka, čime se povećava učinkovitost budućih kampanja u sklopu SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) programa.

Megan Grace Li, doktorandica na UCLA i članica SETI tima, provela je ovo istraživanje tijekom stažiranja u projektu Breakthrough Listen na Berkeley SETI istraživačkom centru. “Ovaj rad pruža dublji uvid u to kako bi signali preneseni izvanzemaljskom tehnologijom mogli izgledati ako dolaze s egzoplaneta, informirajući ne samo prostor parametara za pretragu tehnoloških potpisa, već i moguće interpretacije detektiranih signala,” rekla je Li.

Kako vidimo signale

Zbog Dopplerovog efekta, radio signal poslan s udaljenog egzoplaneta na Zemlju može se pojaviti na višoj ili nižoj frekvenciji kada ga promatrač na Zemlji vidi. Ta će se promjena frekvencije također mijenjati tijekom vremena zbog relativnog kretanja između egzoplaneta i Zemlje. Ova promjena frekvencije naziva se “brzina promjene”. Sličan efekt može se promatrati na Zemlji kada vozilo hitne pomoći prolazi pored – zvuk sirene čuje se višim tonom dok se približava, a zatim se mijenja u niži ton dok se udaljava.

Prilikom pretrage potencijalnih radio signala od egzoplaneta u SETI pretrazi, ključno je uzeti u obzir različite faktore koji utječu na ovu brzinu promjene. Ti faktori uključuju orbitu i rotaciju egzoplaneta, kao i orbitu i rotaciju Zemlje.

Prvi dio Li-jevog rada usredotočen je na egzoplanete iz NASA-inog arhiva egzoplaneta (NEA). Li je izračunala distribucije brzina promjene orbite za više od 5300 poznatih egzoplaneta, stvarajući alat koji istraživačima omogućuje brzo izračunavanje očekivanih brzina promjene iz bilo kojeg egzoplanetarnog sustava. Istraživači su otkrili da 99% ukupne distribucije brzina promjene pada unutar 53 nHz.

Dr. Sofia Sheikh, postdoktorandica na SETI institutu, mentorirala je Li i surađivala s njom na ovom radu. U prethodnom radu, Sheikh je otkrila da egzoplanetarni sustavi pokazuju brzine promjene do 200 nHz u najekstremnijim slučajevima i preporučila je taj broj kao granicu. Li-in rad nadograđuje ovo, uzimajući u obzir ne samo maksimalne brzine promjene iz ekstremnih sustava, već i prosječne ili najvjerojatnije brzine promjene iz svih poznatih sustava.

“Ovi rezultati impliciraju da će u mnogim slučajevima brzina promjene biti toliko niska da možemo prioritet dati drugim parametrima (kao što su pokrivanje više frekvencija ili brža analiza skupova podataka) bez brige da ćemo propustiti prave signale,” rekla je Sheikh.

Druga faza Li-jevog rada uključivala je simulaciju “nepristranim” populacija egzoplaneta koje bi možda bolje predstavljale karakteristike egzoplaneta u bilo kojem nasumičnom uzorku galaksije, umjesto samo najuočljivijih egzoplaneta. Na primjer, poznati planeti imaju tendenciju da imaju orbite “usmjerene prema rubu” jer su ti sustavi najlakši za otkrivanje koristeći dvije najčešće tehnike za pronalaženje planeta, metodu prolaska i metodu radijalne brzine.

Postoji razlika

Međutim, orbite usmjerene prema rubu također imaju mnogo veće brzine promjene od planeta koji su “nagnuti” ili pod kutem u odnosu na liniju vida promatrača. Li je simulirala nepristranu populaciju planeta tako da je uključila sve planete, bez obzira na njihov kut inklinacije. Otkrila je da su brzine promjene tih planeta mnogo niže od onih u izuzetno uočljivim egzoplanetima.

“Razumijevanje brzine promjene radio signala iz egzoplaneta je ključno za uspjeh u budućim SETI kampanjama,” rekla je Li. “Naš rad pridonosi širem razumijevanju toga kako potražiti tehnološke potpise i kako ih pravilno interpretirati kada ih pronađemo.”

Ovaj rad nije važan samo za potragu za izvanzemaljskim životom, već također pridonosi boljem razumijevanju egzoplaneta općenito i njihovoj ulozi u našem svemiru. S obzirom na to da smo na pragu zlatnog doba istraživanja egzoplaneta, takve studije mogu imati dugoročne implikacije na naše razumijevanje svemira i naše mjesto u njemu.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.

Pratite Kozmos na Google Vijestima.

CroCube