عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
أحدث عمليات البحث عن الإشارات الفضائية في ترابيست-1 قام النظام الكوكبي باختبار استراتيجية جديدة ستسمح لعلماء الفلك بإجراء بحث أكثر كفاءة واستهدافًا عن الحياة التكنولوجية خارج كوكب الأرض في المستقبل.
TRAPPIST-1 هو نظام متعدد الكواكب يبعد عنا حوالي 40.7 سنة ضوئية. عوالمها الصخرية السبعة، وبعضها يقع في منطقة صالحة للسكن – المنطقة المحيطة بالنجم حيث لا يكون الجو حارًا جدًا ولا باردًا جدًا بحيث لا يستطيع الكوكب استضافة الماء السائل – كلها متجمعة بإحكام لدرجة أنها تعبر نجمها كل بضعة أيام. إن عدد الكواكب وقربها النسبي منا يجعل نظام TRAPPIST-1 هدفًا محيرًا للبحث عن الذكاء خارج كوكب الأرض (SETI).
على الرغم من أن هذا البحث الأخير – الذي قضت فيه مجموعة تلسكوب ألين من التلسكوبات الراديوية في كاليفورنيا 28 ساعة في الاستماع إلى نظام TRAPPIST-1 – لم يكشف عن أي إشارات غريبة، “كان الهدف من الدراسة هو إظهار استراتيجية بحث أكثر كفاءة، وذلك باستخدام قال نيكولاس توساي، وهو طالب دراسات عليا في جامعة ولاية بنسلفانيا، لموقع Space.com: “إن التكوين المداري الطبيعي لنظام متعدد الكواكب لصالحنا”.
تقليديًا، قام SETI بمسح السماء بحثًا عن إشارات قوية موجهة إلينا. ومع ذلك، بعد عقود من عدم العثور على أي شيء، يفكر باحثو SETI بشكل متزايد في استراتيجيات أخرى. وتشمل هذه البحث عن تسرب راديوي: إرسالات عرضية غير مخصصة لنا، ولكنها قد تتسرب من نظام كوكبي. يمكن أن تتراوح عمليات الإرسال هذه من الاتصالات وانبعاثات المركبات الفضائية إلى الرادار أو حتى ما يعادل التلفزيون الفضائي. ومع ذلك، نظرًا لأن هذا التسرب العرضي لن يتم إرساله بهدف سماعه على بعد سنوات ضوئية، فمن المحتمل أن تكون قوته أقل بكثير من الإشارات المتعمدة.
وبالتالي فإن احتمال اكتشاف مثل هذا التسرب عن طريق الصدفة سيكون ضئيلاً، لذا فنحن بحاجة إلى استراتيجيات يمكنها تحسين الاحتمالات.
ولتحقيق هذه الغاية، قاد توساي عمليات رصد TRAPPIST-1، التي استفادت من ظاهرة تسمى “احتجاب كوكب-كوكب” (PPOs). يحدث الاحتجاب عندما يبدو أن جسمًا ما في السماء يتحرك أمام جسم آخر. نظرًا لأن الكواكب السبعة في نظام TRAPPIST-1 تدور في مستوى حول نجمها الذي يكاد يكون مثاليًا بالنسبة لنا، فيمكننا أن نشهد العديد من PPOs، حيث يكون الكوكبان المشاركان في PPO وكاشفاتنا جميعًا في خط مباشر.
متعلق ب: كيف يساعدنا الذكاء الاصطناعي في البحث في الكون عن البصمات التكنولوجية للكائنات الفضائية
لنفترض الآن أن الإرسالات من الكوكب الذي يتم حجبه موجهة نحو الكوكب الذي يقوم بعملية الحجب. قد تكون عمليات الإرسال هذه عبارة عن اتصالات مشابهة لتلك الصادرة عن شبكة الفضاء العميق (DSN) التابعة لناسا، حيث تظل أجهزة الإرسال الراديوية الكبيرة في كانبيرا ومدريد وكاليفورنيا على اتصال دائم بأسطولنا من المركبات الفضائية بين الكواكب. وبالمثل، من الممكن أنه خلال PPO، عندما نكون نحن وكوكبان في صف واحد، يمكننا التقاط التسرب من البث الإذاعي بين الكوكبين من المعادل الفضائي لشبكة الفضاء العميق. هذا ما كان يبحث عنه هذا المسح الأخير لنظام TRAPPIST-1.
قال توساي: “يعتبر TRAPPIST-1 المختبر المثالي لأنه يعرف كواكب عابرة، وهي قريبة جدًا من الحافة، كما أنه قريب جدًا لدرجة أن لدينا حساسية كافية لاكتشاف إشارات معينة”.
لم يتم الكشف عن أي إشارات، ولكن لا ينبغي لنا أن نشعر بالإحباط.
وذلك لأن مصفوفة تلسكوب ألين حساسة بدرجة كافية فقط لاكتشاف عمليات الإرسال بين الكواكب في TRAPPIST-1 والتي يتم بثها بقوة تعادل جهاز إرسال بحجم أريسيبو. قبل ذلك انهار في عام 2020، تلسكوب أريسيبو الراديوي كان طبقًا بطول 305 مترًا (1000 قدم). ومع ذلك، فإن جهاز إرسال قوي مثل أريسيبو سيكون “مبالغًا فيه” بالنسبة للاتصالات بين الكواكب، كما قال توساي. تعد تلسكوبات DSN أصغر حجمًا مقارنة بالطاقة الفعالة الأقل – وهي منخفضة جدًا بحيث لا يمكن لمصفوفة تلسكوب ألين اكتشافها. ومع ذلك، عندما تبدأ عملياتها العلمية في نهاية هذا العقد، فإن مصفوفة الكيلومتر المربع في جنوب إفريقيا وأستراليا يجب أن تتمتع بالحساسية لاكتشاف عمليات الإرسال على مستوى DSN أثناء أحداث PPO.
لقد أظهرت تجربة Allen Telescope Array الآن أن طريقة PPO هذه ممكنة. رصدت ATA سبعة أحداث PPO خلال الـ 28 ساعة التي قضتها في التحديق في TRAPPIST-1 في عام 2022. وفي المجمل، اكتشفت 25 مليون إشارة راديو خلال تلك الفترة.
“معظم ذلك هو تدخل الترددات الراديوية قال توساي: “(RFI) من اتصالاتنا الخاصة، لذلك كنا بحاجة إلى تصفية ذلك”.
تداخل الترددات الراديوية (RFI) هو الخلفية الأرضية لإشارات الراديو أرضمن الهواتف المحمولة إلى رادار المطار. من أجل إزالة RFI من الملاحظات بسهولة أكبر، طور Tusay ما يسمى خط أنابيب NBeamAnalogy. إنه رمز حاسوبي قادر على تمييز الإشارات التي تأتي فقط من الهدف، في هذه الحالة TRAPPIST-1، من RFI الذي يتم رؤيته في اتجاهات أخرى في مجال رؤية التلسكوب. ومن خلال القيام بذلك، تمكنت الشفرة من تقليص 25 مليون إشارة إلى 2264 إشارة فقط تتطلب مزيدًا من الاهتمام من الإنسان.
وقال توساي: “بدلاً من النظر في عشرات الملايين من الزيارات بالعين المجردة، لا يتعين علي سوى النظر من خلال بضعة آلاف منها، ولا يزال معظمها واضحًا للعين البشرية على أنها RFI”.
في نهاية المطاف، كانت جميع الإشارات المكتشفة خلال عمليات رصد TRAPPIST-1 عبارة عن إشارات RFI، ولكن هناك أسباب تجعل مصفوفة تلسكوب ألين تستمر في البحث. على الرغم من أننا لا نستطيع إلا أن نخمن طبيعة نظام الاتصالات الفضائي وعدد المرات التي تتواصل فيها الكائنات غير الأرضية مع الكواكب المجاورة، إلا أن مقارنة إشاراتها بشبكة الفضاء العميق الخاصة بنا هي نقطة البداية. ويقدر فريق توساي أن DSN يرسل إلى المريخ حوالي ثلث الوقت، مما يعني أنه في المتوسط، سيتعين على الكائنات الفضائية مشاهدة ثلاثة أحداث PPO للأرض والمريخ لاكتشاف إرسالنا إشارة إلى إحدى مركباتنا الفضائية حول الكوكب الأحمر. إذا كانت الكائنات الفضائية تتبع إيقاعًا مشابهًا في TRAPPIST-1، فسيتعين علينا مشاهدة ثلاثة أحداث PPO على الأقل لكل مجموعة من الكواكب للحصول على أفضل فرصة لرصدها.
وهذا يثير سؤالاً: هل يمكن للكائنات الفضائية أن تراقب وجود الكواكب في كوكبنا؟ النظام الشمسي؟ قد يحدث ذلك بشكل أقل تكرارًا مما يحدث في نظام TRAPPIST-1، حيث تكون الكواكب قريبة جدًا من نجمها لدرجة أنها تدور حولها في غضون بضعة أيام. وعلى العكس من ذلك، ستحدث عمليات PPO للأرض والمريخ مرة كل عامين تقريبًا. من أجل رؤية PPO للأرض والمريخ، يجب أن يكون الفضائيون أيضًا على كوكب يدور حول نجم يقع في مدار الشمس في السماء، لأن مدار الشمس هو مستوى نظامنا الشمسي، ولا يمكن ذلك إلا من خلال رؤية حافة المستوى هذه -هل يرون أي عبور أو احتجاب.
قصص ذات صلة:
– رئيس SETI يقول إن الولايات المتحدة ليس لديها دليل على التكنولوجيا الفضائية. “وليس لدينا أبدا”
– يبحث SETI عن حياة غريبة في أكثر من 1000 مجرة باستخدام ترددات راديو غير مستكشفة
– يبحث SETI عن إشارات غريبة متزامنة مع المستعر الأعظم 1987A
ومع ذلك، قال توساي: “أعلم أن البحث عن دليل على أن إرسالات DSN الخاصة بنا قد تم التقاطها هو مجال نشط للتحقيق من قبل علماء SETI الآخرين. أنا شخصياً أعتقد أن استراتيجية البحث لها مزايا”.
في هذه الأثناء، يجب أن نستمر في الاستماع إلى السماء – وبفضل هذه الملاحظات الجديدة لنظام TRAPPIST-1، أصبح لدينا الآن على الأقل فكرة أفضل عن أفضل الأوقات للاستماع خلالها.
تم وصف النتائج في ورقة بحثية تم قبولها للنشر في المجلة الفلكية، وهناك ما قبل الطباعة متاح على أرشيف.