As comunicações na vastidão do espaço interestelar podem ser aprimoradas aproveitando a capacidade de uma estrela de focalizar e ampliar os sinais de comunicação. Uma equipe de estudantes de pós-graduação da Penn State está procurando apenas esses tipos de sinais de comunicação que podem estar aproveitando nosso próprio sol se as transmissões estivessem passando pelo nosso sistema solar.
Um artigo descrevendo a técnica - explorado como parte de um curso de pós-graduação na Penn State cobrindo a Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) - foi aceito para publicação no The Astronomical Journal e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

Objetos massivos como estrelas e buracos negros fazem com que a luz se dobre à medida que passa devido à atração gravitacional do objeto, de acordo com a Teoria da Relatividade Geral de Einstein. O espaço deformado ao redor do objeto age como uma lente de um telescópio, focando e ampliando a luz – um efeito chamado de lente gravitacional.

"Os astrônomos consideraram aproveitar as lentes gravitacionais como uma maneira de construir essencialmente um telescópio gigante para observar planetas ao redor de outras estrelas", disse Jason Wright, professor de astronomia e astrofísica da Penn State, que ministrou o curso e é diretor da Penn State. Centro de Inteligência Extraterrestre. "Também foi considerado como uma maneira de os humanos se comunicarem com nossas próprias sondas se as enviássemos para outra estrela. Se uma espécie tecnológica extraterrestre usasse nosso sol como uma lente para esforços de comunicação interestelar, seríamos capazes de detectar essas comunicações se procurarmos no lugar certo."

Como as comunicações entre distâncias interestelares enfrentariam uma variedade de desafios relacionados à potência e fidelidade de transmissão em extensões tão vastas, os pesquisadores acreditam que qualquer esforço de comunicação provavelmente envolveria uma rede de sondas ou relés, como torres de telefonia celular no espaço. Neste estudo, eles olharam para uma de nossas estrelas mais próximas, que deveria ser o nó mais próximo em uma rede de comunicação.

"Os seres humanos usam redes para se comunicar em todo o mundo o tempo todo", disse Nick Tusay, um estudante de pós-graduação do curso que ajudou a liderar o projeto. “Quando você usa um telefone celular, as ondas eletromagnéticas são transmitidas para a torre de celular mais próxima, que se conecta à próxima torre e assim por diante. Em uma escala interestelar, faz sentido usar estrelas como lentes, e podemos inferir onde as sondas precisariam ser localizadas para usá-las."

Neste estudo, os pesquisadores observaram mais de 550 vezes a distância Terra-Sol oposta ao céu de Alpha Centauri – as estrelas mais próximas de nosso próprio sistema que podem ser o nó mais próximo em uma rede de comunicações – que é onde uma sonda estaria localizada em nosso sistema solar para usar o sol como uma lente. Isso permitiu que os pesquisadores detectassem potencialmente transmissões de rádio que podem ser sinais enviados diretamente à Terra para se comunicar conosco, sinais enviados a outras sondas que exploram o sistema solar ou talvez até sinais enviados através da lente gravitacional de volta a Alpha Centauri.

"Houve algumas pesquisas anteriores usando comprimentos de onda ópticos, mas optamos por usar comprimentos de onda de rádio, porque o rádio é uma ótima maneira de comunicar informações através do espaço", disse Macy Huston, estudante de pós-graduação do curso que ajudou a liderar o projeto. "Incluímos o que é conhecido como comprimentos de onda 'waterhole', que geralmente são o foco das pesquisas do SETI porque seriam uma parte ideal do espectro de rádio para se comunicar e poderiam agir como um charco na Terra, onde muitas espécies se reúnem. comprimentos de onda são geralmente livres de outras ondas de rádio provenientes de objetos cósmicos, então é uma parte limpa do espectro para se comunicar."

Investigar esses comprimentos de onda específicos também permitiu que os pesquisadores maximizassem a quantidade de dados que poderiam coletar no céu em um curto espaço de tempo. Os estudantes pesquisadores coletaram os dados durante uma noite quando visitaram o Green Bank Telescope na Virgínia Ocidental. Sua coleta e análise de dados foram conduzidas em colaboração com o Breakthrough Listen, um programa dedicado a encontrar evidências de vida inteligente além da Terra.

Os alunos não detectaram nenhum sinal nos comprimentos de onda investigados que pudessem ser de origem extraterrestre na área que observaram, sugerindo que os sinais nesses comprimentos de onda não estavam sendo enviados para a Terra durante a breve janela em que estavam olhando.

“Nossa busca foi limitada a uma noite, então qualquer coisa que não estivesse sendo transmitida enquanto estávamos observando não seria captada”, disse Tusay. “Embora nossa busca limitada pudesse perder as sondas existentes se elas não estivessem constantemente transmitindo nessas frequências, este foi um bom teste para ver se esse tipo de busca é possível”.

Os pesquisadores sugerem que estender sua pesquisa para incluir observações adicionais, ou observações direcionadas a outras estrelas próximas ou outras frequências, ainda pode ser frutífera. Um dos alunos da turma está atualmente explorando dados de arquivo para ver se observações anteriores do Breakthrough Listen apontaram para áreas adicionais que podem ser ideais para sondas que usam o efeito de lente gravitacional.

“O efeito de lente não é o mais robusto nessas frequências, embora ainda existam boas razões para que essas frequências possam ser usadas”, disse Huston. "Mas acreditamos que a técnica é sólida e esperamos que os alunos do curso nos próximos anos possam expandir nossa busca."

O curso SETI de nível de pós-graduação é um dos dois únicos no mundo - o outro na Universidade da Califórnia, em Los Angeles - que incentiva os alunos de pós-graduação a conduzir um projeto de pesquisa SETI baseado em rádio e publicar seus resultados em uma revista científica.

"Este curso de pós-graduação é a peça central do Penn State Center for Extraterrestrial Intelligence", disse Wright. "Os alunos vêm de uma variedade de disciplinas, incluindo astrobiologia, astronomia, química e geofísica. Este ano, por ser uma turma híbrida, tivemos até um aluno de outra universidade. , porque o campo SETI é tão jovem, é possível que os alunos façam uma contribuição real e publiquem pesquisas. É notável."

A pesquisa foi apresentada em 29 de junho no primeiro Simpósio SETI da Penn State em State College, Pensilvânia. + Explorar mais

Lentes gravitacionais podem permitir uma internet em toda a galáxia