K2-18b je posljednjih godina postao jedna od onih rijetkih egzoplaneta koje znanstvenici stalno vraćaju na stol. Na udaljenosti od 124 svjetlosne godine u zviježđu Lava, kruži oko crvenog patuljka, i to baš u njegovoj nastanjivoj zoni. Webbova mjerenja upućuju na atmosferu bogatu ugljikovim dioksidom i metanom, a upravo ta kombinacija ga je lansirala među najbolje kandidate za takozvani hicejski svijet: planet s gustom, vodikom bogatom atmosferom ispod koje bi se mogao skrivati globalni ocean tekuće vode.
Upravo zato je završio i na radaru istraživača SETI-ja, koji se bave potragom za izvanzemaljskom inteligencijom. Umjesto da gledaju samo kemiju atmosfere, odlučili su “poslušati” ima li iz tog sustava tragova tehnologije, u obliku uskopojasnih radijskih signala sličnih onima koje i mi proizvodimo.
Dvije zvjezdarnice slušaju u tandemu
Za ovu kampanju udružena su dva među najmoćnijim radioteleskopima na svijetu: Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) u Novom Meksiku i MeerKAT u Južnoj Africi. Takva koordinacija je rijetkost, ne samo zbog logistike i rasporeda, nego i zato što ovakva opažanja traže da oba sustava rade kao uigran tim, istodobno i usporedivo.
Nisu presudili samo teleskopi. U radijskoj astronomiji najveći dio signala koje instrumenti zabilježe ne dolazi iz svemira, nego sa Zemlje, od komunikacijskih sustava do raznih tehničkih smetnji. Zato je jednako važan i softver, odnosno obrada podataka koja nakon opažanja filtrira ono što ne pripada nebu. VLA je pritom koristio sustav “Commensal Open-Source Multi-Mode Interferometer Cluster”, a MeerKAT sustav “Breakthrough Listen User Supplied Equipment (BLUSE)”. To su automatizirani alati koji pomažu izdvojiti i ukloniti lažne tragove prije nego što ih istraživači uopće krenu ručno provjeravati.
Pet filtera protiv lažnih tragova
Ipak, algoritmi sami po sebi ne “odlučuju” što je dobar kandidat. Oni rade prema pravilima koja unaprijed postave istraživači. U novom radu autori opisuju pet ograničenja kojima su iz ogromne mase pogodaka pokušali izdvojiti moguće tehno-potpise, odnosno uskopojasne tragove tehnologije.
Prvi korak bilo je maskiranje radijskih smetnji (RFI masking). Iz analize su izbačeni svi signali u frekvencijskim pojasevima za koje se zna da su snažno zasićeni zemaljskim izvorima. Zaključak je pomalo ironičan: ako bi netko doista emitirao baš na tim “zagađenim” kanalima, s tla ga gotovo sigurno ne bismo mogli razaznati. U teoriji bi za to trebalo promatranje iz okruženja koje je prirodno zaštićeno od zemaljske buke, primjerice s daleke strane Mjeseca.
Sljedeći filter oslanjao se na Dopplerove pomake, isti efekt zbog kojeg se zvuk sirene mijenja dok se vozilo približava i udaljava. Kada signal putuje između svjetova, promjene frekvencije mogu biti vrlo izražene. Zato su automatski odbačeni svi kandidati bez praktički ikakve Dopplerove promjene, jer bi takav potpis najvjerojatnije upućivao na izvor na Zemlji.
Najviše rasprave izaziva prag omjera signal-šum. Autori su izbacili sve signale slabije od 10 te jače od 100. Time su uklonjeni vrlo slabi lažni pozitivni slučajevi, ali i snažni instrumentalni artefakti koji se često pojavljuju samo na jednoj anteni. No takav rez nosi rizik: moguće je da su odbačeni i stvarni, ali relativno slabi signali.
Potom je uslijedila analiza s više snopova (multibeam analysis). Teleskopi su formirali koherentne “snopove” na nebu, jedan usmjeren izravno na K2-18b, a drugi prema drugom dijelu neba. Logika je jasna: signal koji bi doista dolazio s egzoplaneta trebao bi se pojaviti samo u snopu koji ga promatra, dok se zemaljske smetnje obično “proliju” u više snopova istodobno.
Peti, završni korak u ovom opažanju nije bio primjenjiv zbog samog rasporeda. Riječ je o filtriranju po tranzitu: signal s planeta trebao bi nestati kada planet prođe iza zvijezde, tijekom takozvanog sekundarnog tranzita. Budući da u promatranom vremenskom prozoru nije bilo takvog događaja, taj se test nije mogao provesti, ali autori ga navode kao standardnu provjeru u kampanjama gdje je to moguće.
Rezultat: tišina, ali korisna tišina
Kad se sve zbroji, priča zvuči jednostavno, gotovo brutalno: unatoč milijunima potencijalnih signala tijekom promatranja, nijedan nije prošao postavljene filtere. Drugim riječima, u uskopojasnom radijskom spektru iz sustava K2-18b nije pronađen nijedan definitivan tehnopotpis.
To ne znači da je potraga bila uzaludna. Naprotiv, ovakvi “negativni” rezultati omogućuju istraživačima da postave gornje granice, odnosno da odrede kolika bi mogla biti snaga odašiljača u tom sustavu, a da ga mi ipak ne registriramo. U ovom slučaju ta je granica na razini snage usporedive s nekadašnjim radarskim sustavom opservatorija Arecibo u Portoriku, koji se u međuvremenu urušio. Drugim riječima, ako ondje postoji tehnološka civilizacija, dostupni podaci ne upućuju na uskopojasno radijsko emitiranje snažnije od tog praga.
Možda je, međutim, najvažnije što je ova kampanja pokazala da automatizirani sustavi filtriranja mogu izdržati realan, ogroman teret podataka. Ručna obrada milijuna pogodaka bila bi praktički nemoguća. A kako se približava era još većih radioteleskopa, poput Square Kilometer Arraya, ovakve tehnike postaju preduvjet da uopće možemo “slušati” dovoljno pažljivo. K2-18b je zasad tih, ali naši će se uši i alati brzo izoštravati, u slučaju da se jednog dana ipak odluči progovoriti
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
