Hvordan lage et interstellært nettverk av planeter

En av de største utfordringene sivilisasjonene står overfor kommuniserer over store avstander. Over årtusener har mennesker blitt mye bedre (og raskere) på det: signalbranner, resonant trommer og flåtefødte budbringere ga veien til telegrafier, radioer og telefoner, og nå satellittelefoner og internett. Disse systemene virker alt godt, i noen grad, her på jorden. Men når vi ser utover i universet og forestiller seg en samtale med en annen form for intelligent liv, står vi overfor radikalt større avstander, som tar tankebøyende mengder tid til å krysse.

Hvordan ville et kommunikasjonssystem med utenomjordisk intelligens virke? I et nytt papir, publisert i International Journal of Astrobiology, Duncan Forgan, en astrofysiker ved University of St. Andrews, foreslår et interstellært kommunikasjonsnettverk som vil fungere som en planetarisk ekvivalent av røyksignaler. Det starter med planeter som går foran stjernene de bane.

I løpet av det siste tiåret, siden Kepler-romobservatoriet lansert i 2009, har forskere identifisert mer enn 2500 eksoplaneter som omkranser fjerntliggende stjerner (sammen med tusenvis av muligheter for mer). Ved å studere hvordan lyset fra stjernene deres passerer planeter og gjennom atmosfæren deres, kjent som et transitt signal, har forskere forstått størrelsen og egenskapene til disse planetene, noe som kan støtte livet slik vi vet det. Disse observasjonene kan en dag antydes ved tilstedeværelsen av det biologiske livet på en eksoplanett: Levende ting - selv om de ikke er intelligente - endre den kjemiske signaturen til en planetens atmosfære.

"Når det gjelder å lete etter noe som er intelligent, vil du ha noe litt mer brash," sier Forgan. En utenomjordisk intelligens, han poserer, kan bevisst endre en planets transitt signal med en laser eller ved å bygge en gigantisk baneobjekt. Enten strategi ville få signalet til å se rart nok til at en annen form for intelligent liv (oss, sier) kan sitte opp og legge merke til.

Kepler-186f er en jordisk planet i et beboelig sone. NASA

Astronomer har funnet en stjerne-KIC 8462852, allment kjent som Boyajian's Star-med et transitt-signal som ikke passet noen standardmodeller. En teori som gjorde rundene var at en fremmed megastruktur forårsaket det. Vitenskapsmenn som studerer stjernen tror nå at romstøv er en mer sannsynlig synder for sin underlige dimmeadferd, men hvis vi gjør noen gang snuble over en utenomjordisk intelligens, kan historien starte med en lignende oppdagelse.

I det nye papiret forestiller Forgan hva som ville skje neste: Hvordan kunne vi etablere fjernkommunikasjon med en annen sivilisasjon? En del av svaret, skriver han, skaper et kommunikasjonsnettverk blant planeter.

"Til enhver tid er bare noen få sivilisasjoner riktig justert for å kommunisere via transitter," skriver han. Men å bruke denne form for kommunikasjon kan bare være begynnelsen. Når vi vet hvor andre sivilisasjoner ligger, er det mye lettere å kommunisere via elektromagnetiske signaler. Å skanne hele himmelen for slik kommunikasjon er kostbar og tidkrevende, men hvis vi vet nøyaktig hvor du skal sende eller høre et signal, og hvor sterk det skal være, ville det i teorien være mulig å starte en samtale. I løpet av minst 100 000 år kan forhold som disse bli strikket inn i et nettverk - som en rekke bakkebranner - slik at det kunne bli mulig å kommunisere med en annen planet ut av vår synlinje.

Disse kommunikasjonene vil imidlertid være fenomenalt sakte, skjønt. Over 100 000 år kan to planeter på motsatte sider av nettverket kommunisere 30 til 50 ganger. Gitt grensen for lysets hastighet, er det naturen til interstellar kommunikasjon.

Fra det perspektivet har det moderne søket etter utenomjordisk liv, som er rundt 60 år, gått i gang i det hele tatt. "Det er som ingenting som mennesker noensinne har gjort," sier Forgan. "Sixty år føles som en lang tid fordi det er lang tid å sammenligne det med menneskelig levetid. Men sammenligne den med galakseens levetid, det er ingenting. "

Eksternt kommunikasjon, hvis det noen gang skjer, vil være en øvelse i tålmodighet og flaks. Hvis det er andre sivilisasjoner der ute, må de ha oppnådd et teknologisk nivå som gjør at de kan studere transitt av andre planeter (en prestasjon vi bare har klart de siste 30 årene) og modifiserer deres transitt signal slik at vi kan se dem (en prestasjon vi har ennå å oppnå).

Men transaksjonssignaler kan være en av de beste sjansene vi har fått, forklarer Forgan, fordi det ikke er ekstra arbeid å lete etter merkelige signaler. Vi ville rett og slett måtte fortsette å lete etter eksoplaneter og ta oppmerksom på de uvanlige, som den fra Boyajian's Star. "Alt vi må gjøre nå, er at vi er på utkikk etter rare ting," sier Forgan.