Pendant des décennies, les scientifiques engagés dans la recherche d'intelligence extraterrestre (SETI) ont sondé la galaxie pour des signes de transmissions radio artificielles. À partir du projet Ozma en 1960, les astronomes ont utilisé des antennes radio pour écouter d'éventuelles transmissions à partir d'autres systèmes ou galaxies étoiles.
Ces efforts ont abouti en janvier 2016 avec le lancement de Breakthrough écouter, l'effort SETI le plus complet à ce jour. Ce projet combine les observations des ondes radio à partir de l'Observatoire de la banque verte et de Parkes, ainsi que des observations de lumière visibles de la planète automatisée (APF).
Les résultats des enquêtes de Breakthrough écouter ont été partagés via une série de sorties publiques. La dernière série, « Artificial Broadcasts as Galactic Populations », rédigé par Brian C. Lacki et publié sur le arxiv Preprint Server, explore la possibilité que les galaxies qui sont brillantes dans le spectre radio (alias « radio lumineuse » des galaxies) pourraient être une indication que de telles galaxies pourraient être emballées avec des civilisations avancées.
Le dernier article examine comment les futures enquêtes SETI peuvent détecter les émissions de radio individuellement ou collectivement et établi des limites sur la population artificielle de radio-galaxie en utilisant les deux méthodologies.
Brian C. Lacki est un astronome théorique avec l'initiative Breakthrough Listen et un Jansky Fellow de l'Observatoire national de la radio astronomique (NRAO). Le document est le troisième d'une série qui explore les dernières données fournies par les observatoires affiliés de l'initiative. L'article décrivant les conclusions de Lacki a été soumis au Publications de la Société astronomique du Pacifique.
Cet article est le troisième d'une série qui aborde les technosignatures d'une population entière d'Etis, plutôt que des civilisations individuelles liées aux étoiles. Comme Dayi l'a expliqué, la série a été en partie motivée par l'idée que les ETS pourraient s'appuyer sur les sondes auto-reproductrices (von Neumann) pour explorer et s'installer au-delà de leurs systèmes étoiles.
Cette théorie est fondamentale du «paradoxe de Fermi», qui suppose que cette méthode est la manière la plus probable que les civilisations avancées deviendront interstellaires et (éventuellement) galactiques. Le premier article présente la théorie et un cadre mathématique pour les calculs effectués dans les deuxième et troisième articles.
Dans la seconde, Lacki explore ce qui se passe lorsque vous avez plusieurs civilisations de diffusion dans une seule galaxie et applique cette compréhension à la Voie lactée, Andromeda (M31) et Messier 59 (NGC 4621). Le dernier article examine les signatures potentielles qu'une population de civilisations avancées produirait dans les galaxies à travers l'univers.
« Si vous avez un sous-ensemble qui a beaucoup de transmissions radio, ils apparaîtront radio-brillants », a déclaré à Universe aujourd'hui par e-mail. « Puisque nous savons essentiellement combien de galaxies il y a à chaque niveau de flux, nous pouvons fixer des limites supérieures sur le nombre de ces » galaxies radio artificielles « . »
Les galaxies sont connues pour produire des ondes radio dans le cadre de leurs émissions naturelles. Cela comprend le Sagittaire A *, le trou noir supermassif (SMBH) au centre de notre galaxie.
Au cours des années 1970, les scientifiques ont découvert que les émissions radio brillantes au centre de notre galaxie étaient causées par un objet extrêmement compact intégré dans une plus grande source radio. Depuis lors, les astronomes ont déterminé que les SMBH résident au centre de chaque galaxie massive et sont responsables des noyaux galactiques actifs (AGN), un phénomène dans lequel la région centrale d'une galaxie surpasse temporairement toutes les étoiles du disque galactique.
Cependant, les émissions de radio artificielles seraient initialement indiscernables des sources naturelles, et une galaxie contenant plusieurs civilisations qui reposent sur la technologie radio sembleraient naturellement plus brillantes. De plus, de nombreuses civilisations transmissibles pourraient se chevaucher, ce qui rend très difficile d'identifier une seule source. Cependant, il serait également possible de détecter la lueur collective de ces transmissions combinées.
Dit Lacki: « Le problème est que vous ne pouvez pas dire si cette émission est naturelle ou artificielle juste en sachant à quel point elle est brillante à la radio (et nous nous attendons à ce qu'elle soit naturelle dans presque tous, sinon la totalité, des cas). Pour une galaxie individuelle, tout ce que vous pouvez faire est de fixer une limite supérieure en fonction de l'émission de radio totale, que j'appelle` `le lien collectif ''.
« Si vous appliquez le collectif lié à une galaxie individuelle, vous voulez réellement rechercher des galaxies aussi faibles que possible à la radio tout en ayant un grand nombre d'étoiles. Mais dans cet article, nous envisageons toutes les galaxies de l'univers, et il s'avère que les galaxies radio-brillantes sont assez rares, donc vous pouvez fixer une limite supérieure sur la fraction des galaxies a beaucoup et beaucoup de radio-transmissions. »
Pour fixer des limites sur le nombre d'ETIS possibles dans les radio-galaxies, Lacki a utilisé un petit ensemble de modèles qui a testé l'effet de différentes hypothèses de base. Chaque modèle a considéré la nature de la «métasociette» (expansive ou «hub galactique») et des sociétés impliquées (diffuse ou discrète), l'évolution de leurs transmissions, leur distribution de luminosité, les limites des radiofréquences utilisées et une large loi de pouvoir. Ceux-ci ont été associés à un ensemble de base décrivant un scénario où chaque galaxie a une métasociette, les émissions n'évoluent pas et toutes ont une seule luminosité.
Sur la base de ces modèles, Lacki a déterminé que l'abondance des populations de radiodiffusion radio-radio-diffusation de la galaxie (Kardashev Type III) dépasse une sur 10 sur 1017 étoiles et une grande galaxies sur un million.
Comme il l'a détaillé: « Bien sûr, il est possible que chaque galaxie ait des émetteurs de radio artificiels à un certain niveau. Nous ne savons même pas si la Voie lactée a des Etis radio-broadcasting, c'est pourquoi nous pourrions mettre à la radio SETI dans la radio, et pour cela, il peut être utile d'utiliser l'échelle Kardashev: un type de société que je utilise le Power DisponE pour un plan de Kardhev. Disponible pour une star; une société de type III utilise le pouvoir disponible pour une galaxie.
« Ce que mon travail montre, c'est que le type IIIS dans ce sens original – Etis qui diffuse la luminosité d'une galaxie entière dans les ondes radio – sont très rares. Moins de 1 galaxies sur 100 000 la taille de la manière laiteuse peut en accueillir un, et qui semble être un résultat robuste, que la puissance soit mise en une seule émission ou diffusée entre un milliard. 1/300e de la luminosité d'une galaxie à la radio. «
À cet égard, Lacki compare la recherche de civilisations dans des galaxies radio-brillantes aux enquêtes Ghat et à d'autres recherches de sphères de dyson. Ces recherches recherchent des sources de rayonnement infrarouge excessive, qui serait (en théorie) causée par la chaleur rayonnée dans l'espace par la coquille de dyson. De la même manière, les astronomes pouvaient rechercher des galaxies avec « trop » des émissions infrarouges, bien que cela présente des problèmes similaires. Comment les enquêtes SETI distingueraient-elles les sources infrarouges artificielles et naturelles?
Selon Lacki, il y a la méthode collective qu'il a décrite, tandis que l'autre implique la recherche d'émissions de radio individuelles qui pourraient se démarquer dans le spectre radio de la galaxie:
« Au cours des dernières années, divers chercheurs ont fixé des limites supérieures aux transmissions radio dans d'autres galaxies en recherchant celles qui se trouvent juste à proximité d'étoiles que nous observons en SETI et pourraient être prises par la chance. C'est toujours une stratégie importante, et ce que vous voudriez faire est de regarder autant de ciel que possible que possible, aussi profondément que possible, à autant de fréquences possibles.
« Vous pouvez également cibler directement les galaxies à proximité elles-mêmes, et cela se fait plus ces dernières années. Pour cette méthode collective, en utilisant des enquêtes radio pour limiter la fraction des` `radio-galaxies artificielles '', nous savons déjà essentiellement combien de galaxies il y a à chaque luminosité de la radio (les décomptes des sources »).
Ces dernières années, les chercheurs de SETI ont cherché à étendre la liste des technignages potentiels que les futures enquêtes pourraient rechercher. Selon lui, Lacki a ajouté que ces mêmes enquêtes pourraient également rechercher des technosignatures au-delà des fréquences radio, telles que des rayons X, des rayons gamma et d'autres transmissions non radio et non optiques. En fait, il recommande que ces enquêtes puissent être un bon point de départ pour les nouvelles enquêtes SETI qui regardent au-delà du domaine radio.
