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A escuta inovadora escaneia galáxias inteiras em busca de sinais de civilizações extremamente avançadas

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Em 1960, o Dr. Frank Drake liderou o primeiro experimento de Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) no Observatório Nacional de Radioastronomia em Green Bank, Virgínia Ocidental. Nos mais de sessenta anos que se passaram desde então, os astrônomos realizaram diversas pesquisas em busca de atividade tecnológica (também conhecidas como assinaturas tecnológicas). A data, Escuta inovadora é o experimento SETI mais ambicioso, combinando dados do Telescópio Robert C. Byrd Green Banko Telescópio Parkes Murriyango Localizador automatizado de planetase a Radiotelescópio MeerKAT e análises avançadas.

O programa inclui um levantamento do milhão de estrelas mais próximas da Terra, do centro da nossa galáxia e de todo o plano galáctico, e das 100 galáxias mais próximas da nossa. Num artigo recente, os membros do Breakthrough Listen apresentaram os resultados da sua pesquisa de assinaturas tecnológicas de rádio nos centros de 97 galáxias próximas observado pelo Telescópio Robert C. Byrd Green Bank. Esta pesquisa foi uma das maiores e mais amplas
pesquisas por evidências de rádio de inteligência extraterrestre já realizadas, pesquisando trilhões de estrelas em quatro bandas de frequência. Infelizmente, nenhum candidato convincente foi encontrado.

A equipe foi liderada por Carmem ChozaPesquisador Assistente do Instituto SETI e estagiário do Berkeley SETI Research Center com Breakthrough Listen. Ela foi acompanhada por colegas do Breakthrough Listen e do Instituto SETI e pesquisadores do Instituto de Ciências Espaciais e Astronomia na Universidade de Malta, o Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) na Curtin University, e o Observatório do Banco Verde (GBO). O artigo que detalha suas descobertas, “A pesquisa inovadora de escuta para vida inteligente: pesquisa de assinatura tecnológica de 97 galáxias próximas”, apareceu recentemente em O Jornal Astronômico.

Mapa celeste de alvos galácticos. Os quadrados coloridos indicam se a fonte completa é coberta pelo feixe GBT em todas as quatro bandas (ver Tabela 1), três bandas, duas, uma ou nenhuma. Crédito: Choza, C. et al (2023)

Como indicam em seu estudo, o experimento de Choza e seus colegas consistiu em uma busca de deriva Doppler de banda estreita em quatro frequências (1,1-2,7 GHz e 4,0-11,2 GHz) de 97 centros de galáxias. Estas galáxias fizeram parte de uma pesquisa Breakthrough Listen anterior (realizada em 2017) de 123 galáxias próximas que representavam uma amostra completa de tipos morfológicos (ou seja, espirais, elípticas, esferoidais anãs e irregulares). Esta abordagem rompe com a maioria dos levantamentos SETI tradicionais, na medida em que não se concentra em estrelas individuais ou enxames setlares. Como Choza disse ao Universe Today por e-mail:

“Ao procurarmos vida no Universo, esperamos que ela se forme em planetas como se formou no nosso. Muitos estudos anteriores concentraram-se numa estrela de cada vez, muitas vezes estrelas que têm planetas conhecidos à sua volta. As densidades estelares que podemos atingir ao apontar para os centros das galáxias significam que podemos procurar milhões de estrelas, e potencialmente milhões de sistemas estelares com planetas, pela oportunidade de encontrar um sinal.

“As galáxias permitem-nos lançar uma rede imensa, com a condição de que o sinal teria de ser mais poderoso do que qualquer sinal que a tecnologia humana atual pudesse gerar. Portanto, visar galáxias permite-nos procurar civilizações muito mais avançadas tecnologicamente do que a humanidade. Embora as civilizações capazes de produzir tal sinal possam ser extremamente raras, uma detecção bem sucedida seria profundamente animadora – significaria que há uma oportunidade definitiva para a humanidade obter níveis de tecnologia muito maiores do que os que possui agora, sem entrar em colapso.

Todos os dados para este experimento foram coletados pelo Green Bank Telescope (GBT) de 100 metros localizado no GBO em West Virginia. A equipe selecionou o GBT porque seu backend permite o armazenamento e a análise de volumes maiores de dados SETI do que jamais foi possível. Além disso, as observações do GBT empregam uma estratégia de “cadência”, onde os alvos na amostra são observados durante cinco minutos e, em seguida, um local de deslocamento é observado a várias larguras de feixe do alvo. Este padrão é repetido três vezes com três locais de deslocamento separados (cada um observado por 5 minutos), resultando em uma cadência ABACAD de 30 minutos.

Cada cadência foi então analisada usando o pipeline turboSETI para procurar sinais de desvio Doppler de banda estreita com chilreio linear. “Esta pesquisa tem como alvo assinaturas tecnológicas de banda estreita e flutuantes; isto é, sinais com alguns Hz de largura que mostram desvio de frequência, indicando que o transmissor está acelerando em relação à Terra”, disse Choza. “Se ele deriva, é de outro lugar, quer isso signifique satélites em órbita, Viajante navegando pelo espaço distante ou um transmissor em um planeta distante. Escolhemos uma taxa de deriva de -4 Hz/s a 4 Hz/s para pesquisar uma gama de acelerações que se poderia esperar de transmissores localizados em exoplanetas reais.”

Impressão artística de uma esfera de Dyson, uma proposta de megaestrutura alienígena que é alvo de pesquisas do SETI. Crédito: Breakthrough Listen / Danielle Futselaar

Além disso, a equipe estabeleceu restrições nos dados para procurar possíveis transmissores com potência isotrópica radiada equivalente a 1026 W – ou 10.000 zetawatts (ZW)! Como explicou Choza, este nível de potência foi escolhido porque corresponde ao consumo teórico de energia de uma civilização capaz de aproveitar toda a energia do seu sistema estelar – ou seja, uma Civilização Tipo II na Escala Kardashev:

“Com um instrumento bem caracterizado como o Telescópio Green Bank e algumas suposições sobre os sinais que procuramos, podemos calcular a potência mínima que um sinal isotrópico – isto é, um sinal transmitido em todas as direções para o universo – teria transmitir para que possamos detectá-lo. Para as galáxias mais distantes da nossa amostra, a nossa pesquisa poderia detectar um farol hipotético transmitindo com potência da ordem de 1026 Watts – semelhante à potência total do Sol. Uma civilização Kardashev Tipo II, teorizada como capaz de capturar todos os recursos de energia de uma estrela hospedeira, poderia teoricamente construir um farol de escala suficiente para comunicar através de distâncias intergalácticas.”

No final, a equipe obteve 1.519 sinais candidatos que não eram atribuíveis à interferência de radiofrequência. Após processamento algorítmico, correlação das características do sinal com populações de RFI conhecidas e extensa inspeção visual, eles não encontraram nenhuma evidência convincente de assinaturas tecnológicas. No entanto, esta última pesquisa foi inovadora em muitos aspectos e terá implicações significativas para o futuro da investigação SETI. Como explicou Choza, é importante maximizar o campo de visão ao procurar sinais raros e levar em conta rigorosamente as fontes de primeiro e segundo plano:

“Esta pesquisa representa um marco na conclusão dos objetivos de pesquisa originais da missão Breakthrough Listen e complementa as pesquisas de estrelas individuais próximas em busca de transmissores de baixa potência, uma vez que não sabemos quão numerosos ou brilhantes os transmissores extraterrestres podem ser, também serve como um ponto de inflexão no desenvolvimento de novos métodos de pesquisa para melhorar e reanalisar pesquisas anteriores. Colocamos as restrições mais profundas até o momento na presença de assinaturas tecnológicas em galáxias próximas.”

“Este artigo é o culminar de um ano de esforço e das contribuições de muitos autores para melhorar os métodos Breakthrough Listen e impulsionar a ciência da assinatura tecnológica em direção a restrições cada vez mais profundas e a um número cada vez maior de sistemas estelares. O programa tem sido uma maneira incrível de envolver os jovens na ciência, inclusive eu, e alguns dos artigos mais interessantes resultantes da colaboração são liderados por estudantes de pós-graduação, pós-graduados ou estagiários!”

Estes resultados também podem ajudar a informar pesquisas futuras do Breakthrough Listen, incluindo as observações planeadas do nosso próprio centro galáctico, uma amostra de quase duas mil estrelas próximas e outra amostra de galáxias observáveis ​​no hemisfério sul usando o Telescópio Parkes Murriyang.

Leitura adicional: arXiv

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