חוקרי SETI השתמשו במערך VLA ובטלסקופ MeerKAT כדי לחפש אותות רדיו צרים מכוכב הלכת החוץ־שמשי המסקרן. אף אות לא שרד את מסנני הרעש, אך השיטה תשמש חיפושים עתידיים
K2-18b הפך לאחד מהעולמות הכי מדוברים בחקר כוכבי הלכת החוץ-שמשיים לאחרונה. הוא נמצא במרחק של 124 שנות אור בקבוצת אריה, בתוך האזור הישיב של ננס אדום.
תצפיות מטלסקופ החלל ג'יימס ווב מצביעות על כך שהאטמוספרה שלו מכילה פחמן דו-חמצני ומתאן בשפע. השילוב הזה הפך אותו למועמד מוביל להיות עולם "מימנוס", כלומר כוכב לכת עם אטמוספרה צפופה עשירה במימן מעל אוקיינוס גלובלי של מים נוזליים.
בגלל ש-K2-18b הוא מטרה כל כך מושכת עבור חוקרי SETI, מדענים השתמשו בשניים מהרדיו טלסקופים הכי חזקים בעולם כדי לעקוב אחרי מערכת הכוכבים שלו. בקדם פרסום באתר arXiv מדווחים שלמרות מיליוני גילויים אפשריים, הצוות לא מצא אותות רדיו בתחום תדרים צר מלאכותיים פוטנציאליים מכוכב הלכת ברמה המקבילה לטכנולוגיה האנושית הקיימת.
שני טלסקופים הצטרפו לחיפוש
בתצפיות השתמשו במערך המאוד גדול (VLA) בניו מכסיקו וברדיו טלסקופ MeerKAT בדרום אפריקה. שניהם מהרדיו טלסקופים הכי חזקים בכדור הארץ, ומערכות תצפיות מתואמות ביניהם מאוד חריגות.
המכשירים עצמם היו רק חלק מהפעילות. ברדיו אסטרונומיה, התוכנה המשמשת למיון וסינון הנתונים המתקבלים חשובה לא פחות. רוב אותות הרדיו שקולטים הטלסקופים האלה מגיעים מפעילות אנושית בכדור הארץ, כך שהחיפושים המודרניים תלויים במערכות סינון מתקדמות. התוכנה היא כלי חיוני להפרדת אותות אסטרונומיים אפשריים מרעש הרקע העצום של אותות הרדיו הארציים.
צריך היה לסלק את הרעש הארצי
הלוגיקה של הסינון הזה היא עדיין באחריות בני האדם שבתהליך, והמאמר מתאר חמישה אילוצים שונים שהוטלו על הנתונים כדי לסנן חתימות טכנולוגיות חוצניות אפשריות. הראשון היה מיסוך RFI – הם סילקו למעשה את כל הנתונים מאותות שהיו בתחומי תדרים שידוע שהם מאוד מזוהמים בהפרעות ארציות. אם החוצנים ידברו בערוצים האלה, נצטרך להשתמש בשיטה אחרת – כמו רדיו טלסקופ בצד הרחוק של הירח – כדי לשמוע אותם.
אפקטי דופלר, כמו אלה שמשנים איך שאמבולנס נשמע כשהוא מתקרב אלינו או עובר אותנו, בולטים אפילו יותר כשהאות עובר בין כוכבי לכת. כל אות ללא שינוי דופלר סולק מייד, כי הוא יכול היה להגיע רק מהארץ. בחירת הסינון הלוגי הכי שנויה במחלוקת הייתה לסלק את כל האותות עם יחס אות לרעש פחות מעשר או יותר ממאה. הסינון הזה סילק זיהויים כוזבים מאוד חלשים, וגם נתונים חזקים שמקורם במכשור ובדרך כלל נצפים רק באנטנה אחת, אבל יכול היה גם לסלק אותות אמיתיים חלשים יחסית.
טכניקת סינון נוספת היא שימוש בניתוח רב־אלומות. במקרה זה הטלסקופים יצרו "אלומות" קוהרנטיות בשמים, כשאחת מהן כוונה ישירות אל K2-18b ואחרת כוונה למקום אחר. במקרים האלה, אות שמקורו בכוכב הלכת החוץ־שמשי יופיע רק באלומה המכוונת אליו ישירות, בעוד שהפרעות שמקורן בכדור הארץ זולגות לכמה אלומות בו־זמנית. בדיקה אחרונה, שלא הייתה נחוצה בגלל עיתוי הסקר, היא סינון באמצעות מעברים. כל אות שמגיע מ-K2-18b אמור להיעלם כשכוכב הלכת עובר מאחורי הכוכב המארח שלו, אך מאחר שבחלון התצפיות לא התרחש "מעבר משני" כזה, לא היה צורך בסינון מסוג זה.
אף אות טכנולוגי לא עבר את המסננים
בקיצור, למרות מיליוני אותות פוטנציאליים בזמן חלון התצפיות, אף אות לא עבר את המסננים האלה. לא היו חתימות טכנולוגיות מוחלטות בתחום הצר של תדרי רדיו
מ-K2-18b. זה אולי נשמע מאכזב, אבל דברים מהסוג הזה בדיוק המדע צריך לקדם.
הם סקרו ביסודיות את כוכב הלכת ולא מצאו כלום, וזה מאפשר להם להציב "חסמים עליונים" על העוצמה של משדר מהמערכת הזאת – מבחינת עוצמה, הוא יהיה שווה ערך למכ"ם ארסיבו בפוארטו ריקו שקרס. אם יש שם תרבות, הם בהחלט לא צועקים אלינו באמצעות משהו גדול יותר מרדיו טלסקופ ברמה הזאת.
אבל התוצאה הכי חשובה אולי היא הוכחת הרעיון של מערכת הסינון האוטומטית, שתהיה מוכנה לשימוש כשיופעלו רדיו טלסקופים גדולים יותר.
FAQ קצר:
האם נמצאו אותות חוצניים מ-K2-18b?
לא. בסריקה לא נמצאו אותות רדיו צרים שעברו את מסנני הרעש והיו יכולים להיחשב חתימה טכנולוגית אפשרית.
למה K2-18b מעניין כל כך את החוקרים?
הוא נמצא באזור הישיב של ננס אדום, ותצפיות מטלסקופ החלל ג’יימס ווב הצביעו על מרכיבים אטמוספריים שמעלים עניין באפשרות לקיומו של עולם עשיר במימן ואולי באוקיינוס.
מה חיפשו החוקרים בפועל?
הם חיפשו אותות רדיו בתחום תדרים צר, מהסוג שנחשב מועמד אפשרי לחתימה טכנולוגית מלאכותית.
למה תוצאה שלילית עדיין חשובה?
היא מאפשרת להציב גבולות עליונים לעוצמת משדר אפשרי במערכת, ובעיקר לבחון ולשפר שיטות סינון שישמשו חיפושים עתידיים.
עוד בנושא באתר הידען:
