Ένα ερώτημα απασχολεί την ανθρωπότητα εδώ και χιλιάδες χρόνια: είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει απάντηση, αλλά ο καλύτερος τρόπος για να το μάθουμε είναι να ανιχνεύσουμε τεχνουργήματα ή ενδείξεις τεχνολογίας που μπορεί να έχουν αναπτύξει εξωγήινοι πολιτισμοί.
Το μόνο πρόβλημα είναι ότι οι αστρονόμοι πάντα δυσκολεύονταν να διακρίνουν μεταξύ των πιθανών εξωγήινων σημάτων και των σημάτων που προκαλούνται από τον άνθρωπο, μέχρι τώρα.
Οκτώ μυστηριώδη ραδιοσήματα έχουν πλέον ανακαλυφθεί χάρη σε έναν νέο αλγόριθμο εκπαιδευμένο από τεχνητή νοημοσύνη, ο οποίος, όπως ελπίζουν οι ερευνητές, θα βελτιώσει την αναζήτηση εξωγήινων.
Οι ειδικοί με επικεφαλής τον φοιτητή του Πανεπιστημίου του Τορόντο Πίτερ Μα έκαναν τη συναρπαστική ανακάλυψη αφού χρησιμοποίησαν τον αλγόριθμο για να εξετάσουν 820 αστέρια σε μια περιοχή του διαστήματος που προηγουμένως θεωρούνταν ότι δεν είχε καμία πιθανή εξωγήινη δραστηριότητα.
Τα δοκιμαστικά σήματα είχαν διαφύγει σε προηγούμενες εξετάσεις των δεδομένων.
Ένας από τους λόγους γι’ αυτό, εξηγεί ο Μα, είναι ότι «σε πολλές από τις παρατηρήσεις μας υπάρχουν πολλές παρεμβολές».
«Πρέπει να διακρίνουμε τα συναρπαστικά ραδιοσήματα στο διάστημα από τα αδιάφορα ραδιοσήματα από τη Γη».
Μαζί με αστρονόμους από το Ινστιτούτο SETI, το Breakthrough Listen και επιστημονικά ερευνητικά ιδρύματα σε όλο τον κόσμο, ο Μα ανέπτυξε έναν νέο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που μπορεί να ξεχωρίσει καλύτερα τα πιθανά εξωγήινα σήματα από όλο το θόρυβο του περιβάλλοντος στον πλανήτη μας.
Σε αυτή την περίπτωση, οι ερευνητές πήραν ουσιαστικά έναν κλασικό αλγόριθμο από έναν πιο απλό υπολογιστή και χρησιμοποίησαν μηχανική μάθηση για να τον διδάξουν να διακρίνει μεταξύ πιθανών εξωγήινων σημάτων και σημάτων που προκαλούνται από τον άνθρωπο.
Ο υφιστάμενος αλγόριθμος δεν είχε βρει προηγουμένως τίποτα όταν έψαχνε ραδιοφωνικά δεδομένα από μια επιλογή άστρων που είχε συλλέξει το τηλεσκόπιο Ρόμπερτ Κ. Μπερντ Γκριν Μπανκ στη Δυτική Βιρτζίνια.
Ωστόσο, αντί να μην υπάρχει τίποτα ενδιαφέρον σε αυτή την περιοχή του Διαστήματος, ο Μα και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν τώρα έως και οκτώ διαφορετικά ραδιοσήματα που προέρχονται από αυτήν.
Ο Στιβ Κροφτ, επιστήμονας του προγράμματος Breakthrough Listen στο τηλεσκόπιο Γκριν Μπανκ, πρόσθεσε:
«Το βασικό ζήτημα με κάθε αναζήτηση τεχνικής υπογραφής είναι να ψάξεις μέσα σε αυτό τον τεράστιο σωρό σημάτων για να βρεις τη βελόνα που μπορεί να είναι μια εκπομπή από έναν εξωγήινο κόσμο».
«Η συντριπτική πλειονότητα των σημάτων που ανιχνεύονται από τα τηλεσκόπια μας προέρχεται από τη δική μας τεχνολογία: Δορυφόρους GPS, κινητά τηλέφωνα και άλλα παρόμοια».
«Ο αλγόριθμος του Πίτερ μας δίνει έναν πιο αποτελεσματικό τρόπο να φιλτράρουμε τη στοίβα από άχυρα και να βρίσκουμε σήματα που έχουν τα χαρακτηριστικά που περιμένουμε από τις τεχνοϋπογραφές».
Τα οκτώ σήματα φαίνεται να προέρχονται από την κατεύθυνση πέντε από τη συλλογή των 820 αστέρων, τα οποία κυμαίνονται από 30 έως 90 έτη φωτός μακριά.
Αν και δεν έχει αποδειχθεί ότι είναι εξωγήινα, δεν παύει να είναι ενδιαφέροντα.
Τα σήματα μοιάζουν με αυτό που οι επιστήμονες αναμένουν ότι θα ήταν πιθανό να μοιάζουν τα εξωγήινα σήματα.
Πρώτον, ήταν στενής ζώνης, γεγονός που υποδεικνύει μια εξωγήινη πηγή, επειδή τα σήματα που προκαλούνται από φυσικά φαινόμενα τείνουν να είναι ευρείας ζώνης.
Είχαν επίσης αυτό που είναι γνωστό ως «κλίση», που σημαίνει ότι η προέλευση των σημάτων είχε κάποια σχετική επιτάχυνση με τις κεραίες μας, οπότε δεν θα μπορούσε να προέρχεται από τη Γη.
Και τέλος, εμφανίστηκαν σε παρατηρήσεις με πηγή ON και όχι με πηγή OFF, ενώ οι ανθρώπινες ραδιοπαρεμβολές εμφανίζονται συνήθως τόσο σε παρατηρήσεις ON όσο και σε παρατηρήσεις OFF λόγω του ότι η πηγή βρίσκεται κοντά.
Ο Μα δήλωσε: «Συνολικά, είχαμε ψάξει σε 150 TB δεδομένων 820 κοντινών αστέρων, σε ένα σύνολο δεδομένων που είχε προηγουμένως ερευνηθεί το 2017 με κλασικές τεχνικές, αλλά είχε χαρακτηριστεί ως κενό από ενδιαφέροντα σήματα».
Κλιμακώνουμε αυτή την προσπάθεια αναζήτησης σε ένα εκατομμύριο αστέρια σήμερα με το τηλεσκόπιο MeerKAT και πέραν αυτού.
«Πιστεύουμε ότι εργασίες όπως αυτή θα συμβάλουν στην επιτάχυνση του ρυθμού με τον οποίο είμαστε σε θέση να κάνουμε ανακαλύψεις στη μεγάλη μας προσπάθεια να απαντήσουμε στο ερώτημα: “είμαστε μόνοι στο σύμπαν;”».
Ωστόσο, υπάρχει ένα πρόβλημα. Οι επακόλουθες παρατηρήσεις έχουν μέχρι στιγμής αποτύχει να ανιχνεύσουν ξανά τα ραδιοσήματα.
Οι αστρονόμοι επιθυμούν να τα μελετήσουν πιο προσεκτικά και να προσπαθήσουν να προσδιορίσουν αν όντως προέρχονται από το βαθύ διάστημα ή απλώς από γήινες παρεμβολές, αλλά για να το κάνουν αυτό πρέπει να τα εντοπίσουν ξανά.
Παρ’ όλα αυτά, ο νέος αλγόριθμος δείχνει πολλές δυνατότητες για μελλοντικό κυνήγι εξωγήινων πολιτισμών.
Η Τσέρι Νγκ, μία από τους ερευνητικούς συμβούλους του Μά, δήλωσε:
«Τα αποτελέσματα αυτά καταδεικνύουν δραματικά τη δύναμη της εφαρμογής σύγχρονων μεθόδων μηχανικής μάθησης και όρασης υπολογιστών σε προκλήσεις δεδομένων στην αστρονομία, με αποτέλεσμα τόσο νέες ανιχνεύσεις όσο και υψηλότερες επιδόσεις».
«Η εφαρμογή αυτών των τεχνικών σε κλίμακα θα είναι μετασχηματιστική για την επιστήμη των ραδιοτεχνολογικών υπογραφών».
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy.