NASA の TESS 宇宙船によって発見された潜在的に居住可能な惑星は、TESS の科学者と Breakthrough Listen イニシアチブとの間の新しいコラボレーションのおかげで、地球外知性の探索である SETI の標的になりつつあります。
Transiting Exoplanet Survey Satellite である TESS は、合計 2,717 の確認された系外惑星と確認待ちのさらに 3,312 の系外惑星を発見した、大成功を収めたケプラー ミッションの後継であり、ほとんどが遠く離れた星を周回しています。
ケプラーの惑星のほとんどまでの距離が非常に遠いため、これらの惑星をより詳細に研究すること、または実際に、惑星上の技術社会からの信号を探したり聞いたりすることはより困難になります.
ただし、TESS は夜空で最も明るく最も近い星を調査しているため、このミッションで見つけられると予想される 10,000 個の太陽系外惑星の追跡観測がはるかに容易になります。
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これらの 10,000 個の惑星のうち、恒星のハビタブル ゾーンにある 50 ～ 100 個の岩石惑星である可能性があります。ハビタブル ゾーンにいるからといって、そのような世界がハビタブルになるとは限りません。単純に、地球のような大気を持つ惑星が、表面の液体の水に適した温度を維持できる星からの距離として定義されています。
たとえば、大気が不足していたり、大気の種類が間違っていたり、過剰な放射線にさらされたりしている可能性があります。それにもかかわらず、あいまいさにもかかわらず、私たちが知っているように生命が居住できる可能性のある惑星は、SETI の良い出発点です。
無線とレーザー光線
現代の SETI は、1960 年に天文学者フランク ドレイクが地球外電波信号の最初の探索であるオズマ計画を実行したときに始まりました。ラジオは、天文学者のフィリップ・モリソンとジュゼッペ・コッコーニによって、前年に星間通信の有望な手段として特定されていました。 .
電波には、星間塵と大気の両方を通過して、吸収されることなく地上の電波望遠鏡に到達できるという利点があります。また、1959 年から 60 年にかけて、無線通信が成熟した技術であったことも助けになりましたが、レーザーはチャールズ タウンズによって発明されたばかりでした。
しかし、現在、SETI は、星よりも明るく輝く高出力のパルス レーザーを探す無線および光学検索を含む、さまざまな検索方法をカプセル化しています。
これらのレーザーは SF ではありません。地球上には、世界で最も強力なレーザーである上海超高強度超高速レーザー施設の 5.2 ペタワット レーザーなど、1 兆分の 1 秒でこれほど明るく輝くレーザーがあります。
2016 年以降、無線信号と光信号の両方の検索が加速しており、Breakthrough Listen SETI プロジェクトが開始されました。このプロジェクトは、慈善家の Yuri Milner の Breakthrough Foundation から年間 1,500 万ドルの資金提供を受けています。
漏れを探しています
TESS は、太陽系外惑星の「トランジット」、つまり惑星が地球から見た星の面を通過または移動する際の星明かりの落ち込みを監視することで、太陽系外惑星を検出します。これは非常に特殊な位置合わせに依存します。系外惑星系が通過するのを見ることができるようにするには、系外惑星系を系外惑星の軌道面の真横から見る必要があります。
カリフォルニア大学バークレー校のブレイクスルー リッスン科学チームを率いるアンドリュー シーミオンは、この一致は実際に SETI にとって大きな利点であると述べています。
「私たちは人間の活動から、文明独自の惑星系を探査すると、その平面内で過剰な電磁漏洩が発生することを知っています」と彼は言います。
Siemion は、たとえば、テレビ信号からの無線漏洩については言及していません。これらは弱すぎて検出できないからです。カリフォルニア州の SETI 研究所の上級天文学者である Seth Shostak は、有名なアレシボ電波望遠鏡が 4.3 光年離れたアルファ ケンタウリに配置された場合、地球のテレビ リークを検出できないと計算しました。
さらに、彼は、地球外社会が数百光年の距離で地球のテレビ漏えいを検出するために、大都市シカゴのサイズの電波望遠鏡を必要とすることを示しました（記録のために、私たちの漏出はまだそれほど遠くまで移動していません– 1936 年のオリンピックの放送は、今では 80 ～ 85 光年離れたおおぐま座の主な星を通過するはずです)。
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代わりに、シーミオンは、太陽系の他の惑星を探査する宇宙船に送信する強力な無線信号と、地球に近い小惑星を調査したり、金星や水星の表面をマッピングするために使用されるレーダー送信について話している.
論理は、TESS によって発見された惑星に技術社会が存在する場合、彼らも私たちと同じ方法で惑星系を探索している可能性があり、そうでなければ彼らのシステム内の世界間で通信している可能性があるため、私たちは彼らの無線通信を拾い、レーダービーム。
「地球に対して真横にある他の星系を観察することで、他の文明からの漏出を検出する確率を劇的に高めることができます」と Siemion は言います。
これには注意点があります。私たちが小惑星を探すために使用するレーダー ビームは、特定の方向に繰り返される長期的な信号パターンではなく、1 回限りのイベントである傾向があります。一方、別の惑星を探査している宇宙船への送信は、惑星がその星を周回しているため、背景の星に対して異なる方向に送信されます。
これは、私たちの方向に 1 つの電波バーストしか受信しない可能性があるため、発見を確認するのに問題があります。SETI の黄金律の 1 つは、信号が真剣に受け止められるためには、信号が繰り返されるのを見る必要があるということです。 、1977 年の Wow!
さらに、レーダー信号には固有のデータが含まれていないため、メッセージを伝えていません。しかし、TESS 惑星から強力な電波の異常なバーストが検出された場合は、もっと詳しく調べて、他の、おそらくより弱い信号を検出できるかどうかを確認する必要があります。
技術署名
無線信号を聞くことは非常に典型的な SETI の活動ですが、2015 年に、地球外技術全般を指すフレーズであるテクノシグネチャーを検索する新しい時代の到来を告げるのに役立つ発見がありました。
プラネット ハンターのウェブサイトでケプラー ミッションからのデータを精査している市民科学者は、トランジットの奇妙なシーケンスを持つ星を発見しました。それらにはパターンがなく、トランジットのサイズはさまざまでした。ある時点で、星の光の 4 分の 1 が遮られていました!
ルイジアナ州立大学の天文学者タベサ・ボヤジアンにちなんで名付けられたボヤジアンの星は、トランジットが巨大な塵の塊によって引き起こされていることがわかっています。不完全なダイソン球。
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Technosignatures は、以前に SETI の科学者によって検討されていました。伝説的な物理学者フリーマン ダイソンは、1960 年に星を取り囲む太陽エネルギー収集器の群れを想定したダイソン球の概念を開発しました。
その後、2005 年に、フランスの天文学者リュック・アーノルドは、技術的な地球外社会が軌道上に巨大な幾何学的構造 (ピラミッド、立方体、リング、12 面体) を構築する方法を提案しました。これにより、星が通過するときに、星の光に独特のくぼみが生じます。彼らの存在を伝える方法として.
しかし、Boyajian の Star は技術的署名ではないことが証明されましたが、科学界とメディアの両方から注目されたことで、この種の技術的署名を探すという概念への関心が高まりました。
機械学習
そのための 1 つの方法は、機械学習を使用して交通データを調査することです。 「クラスタリング アルゴリズム」は、似たような特性を持つオブジェクトをひとまとめにするように設計できます。これらは、典型的なトランジット惑星、おそらく星黒点の疫病を伴う星、または連星の食など、星の光を低下させる可能性のあるものすべてです。これらのグループに当てはまらないオブジェクトは外れ値と見なされ、何か新しいことを示している可能性が非常に高くなります.
「私たちは、一般的な異常、つまり予期しない測光動作を探すアルゴリズムに最も関心があります」と Siemion は言います。ボヤジアンの星のように、異常値が新しいまたは予期しない自然現象の結果であることが判明する場合があります。
また、異常は観測機器自体の異常の結果である可能性もあります。そのため、TESS の科学者と直接協力できることが重要であると Siemion は言います。そのような楽器のアーティファクト。
もちろん、1 つまたは 2 つの外れ値が正真正銘の地球外技術であることが証明されることも期待されています。ボヤジアンの星の場合のように、何かを見つける可能性は低いですが、調べてみないとわかりません。検索の副産物として、新しい自然現象が発見される可能性があります。
パートナーシップの作業はすでに始まっており、Breakthrough Listen の一連の観測所が TESS による発見をフォローアップしています。
検索に関与する 13 の天文台の中には、米国のアレン望遠鏡アレイやグリーン バンク望遠鏡、英国のジョドレル バンクのロベル望遠鏡、中国の 500 メートル開口望遠鏡 (FAST) などの電波望遠鏡があります。これは、世界最大のシングル ディッシュ電波望遠鏡です。
次に、アリゾナ州とハワイの VERITAS 望遠鏡アレイと、カリフォルニア州のリック天文台の自動惑星ファインダーを含む、光レーザー信号の探索があります。
Breakthrough Listen のおかげで、系外惑星の発見数の増加と同様に、SETI の研究は本格的に軌道に乗り始めています。 「SETI の分野への関心は、米国内でも国際的にも確実に高まっています」と Siemion 氏は言います。
検出が成功する可能性は依然として高いですが、銀河系で検索する星の数が非常に多いことを考えると、ET はゆっくりと、しかし確実に隠れる場所を使い果たしています.
接触のパラドックス:地球外知的生命体の探索における私たちの仮定への挑戦 キース・クーパー著が発売されました (£18.99、ブルームズベリー)。
