Εικόνα από: Jimmy Paillet
Από τις 5 Φεβρουαρίου, γνωρίζουμε 136 εξωηλιακούς πλανήτες. Αυτά ανακαλύφθηκαν με τέσσερις τρόπους: Ο πρώτος - που ονομάζεται χρονισμός πάλσαρ - μας επέτρεψε να εντοπίσουμε πλανήτες μεγέθους Γης και μικρότερους μελετώντας τις μεταβολές στο χρόνο άφιξης της ακτινοβολίας που παράγεται από ένα πάλσαρ. Η επόμενη - φασματοσκοπία Doppler - επιτρέπει στα επίγεια τηλεσκόπια να μετρήσουν τη "μετατόπιση" στο φάσμα ενός άστρου που προκαλείται από τη βαρύτητα ενός πλανήτη σε τροχιά. Το τρίτο - αστρομετρία - χρησιμοποιείται με τον ίδιο σχεδόν τρόπο - αναζητώντας το περιοδικό «ταλάντευση» σε θέση που ένας πιθανός πλανήτης θα μπορούσε να προκαλέσει στο γονικό του αστέρι. Και το τελευταίο? Η φωτομετρία διέλευσης επιτρέπει τη μελέτη της περιοδικής εξασθένισης ενός αστεριού καθώς το σώμα περνά μπροστά του από μια συγκεκριμένη άποψη - παράγοντας μια ελαφριά καμπύλη.
Τον Απρίλιο του 2004, ο Luc F. A. Arnold, (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Γαλλία) εργαζόταν σε μια διέλευση που δημιουργήθηκε από έναν πλανήτη σαν τον Κρόνο όταν είχε ιδέα. Θα μπορούσε να εφαρμοστεί αυτή η ίδια αρχή για να αναζητηθούν τεχνητά φύσματα που διέρχονται;
«Συζήτησα την ιδέα με πολλούς συναδέλφους που την έδειξαν ενδιαφέρουσα», σχολίασε ο Άρνολντ. Μια συλλογή τεχνητών σωμάτων θα παρήγαγε ελαφρές καμπύλες εύκολα διακριτές από τις φυσικές. Για παράδειγμα, ένα τριγωνικό αντικείμενο ή κάτι σαν τους δικούς μας τεχνητούς δορυφόρους θα έδειχνε μια εντελώς διαφορετική υπογραφή. Εάν εντοπιστούν πολλαπλά τεχνητά αντικείμενα που διέρχονται - αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι μια μορφή σηματοδότησης της παρουσίας μιας άλλης έξυπνης ζωής - ένα με αποτελεσματικότητα ίση με το εύρος της μεθόδου παλμού λέιζερ.
Μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση για το ραδιόφωνο SETI ή το οπτικό SETI είναι να αναζητήσετε τεχνητά σώματα μεγέθους πλανήτη που μπορεί να υπάρχουν γύρω από άλλα αστέρια. Δεδομένου ότι θα περνούσαν πάντα μπροστά από το γονικό τους αστέρι για έναν δεδομένο απομακρυσμένο παρατηρητή, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να εντοπιστούν και να χαρακτηριστούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο φωτομετρίας διέλευσης. Μια καμπύλη φωτός πλανητικής διαμετακόμισης περιέχει ωραία χαρακτηριστικά λόγω του σχήματος του αντικειμένου - όπως η πλατότητα του πλανήτη, οι διπλοί πλανήτες ή οι δακτυλιοειδείς πλανήτες. Όπως εξηγεί ο Άρνολντ, «Η σφαίρα είναι το σχήμα ισορροπίας που προτιμάται για τα σώματα ογκώδους και μεγέθους πλανήτη να προσαρμόζονται στη δική τους βαρύτητα, (αλλά) μπορεί κανείς να θεωρήσει μη σφαιρικά σώματα, ειδικά αν είναι μικρά και ελαφριά και περιστρέφονται σε αστέρι νάνου. Οι διελεύσεις τους μπροστά από ένα αστέρι θα παράγουν ένα ανιχνεύσιμο σήμα. Τα μη σφαιρικά τεχνητά αντικείμενα - όπως ένα τρίγωνο - θα παράγουν μια συγκεκριμένη καμπύλη φωτός διέλευσης. Εάν πολλά αντικείμενα πρέπει να περάσουν, θα δημιουργηθεί μια αξιοσημείωτη καμπύλη φωτός από τη φύση του φωτός "on-off - off again". Μια τέτοια παρατήρηση θα απαιτούσε σαφώς τεχνητή φύση. Για να το απεικονίσετε αυτό, σκεφτείτε έναν φακό που κινείται πίσω από ένα χαμηλωμένο παράθυρο και θα αρχίσετε να παίρνετε την ιδέα!
Το μεγαλύτερο μέρος του έργου του Luc Arnold - μόλις έγινε δεκτό για δημοσίευση στο "Astrophysical Journal" - ήταν να αποδείξει μέσω προσομοίωσης υπολογιστή τα αποτελέσματα διαφορετικών και πολλαπλών σχημάτων και να δείξει αυτές τις διαφορετικές καμπύλες φωτός. Για να σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε καλύτερα, η οθόνη που εξετάζετε τώρα αποτελείται από pixel - μια λογική παρά μια φυσική μονάδα. Εάν επρόκειτο να τοποθετήσετε ένα σχήμα τριγώνου πάνω από την οθόνη της οθόνης σας, θα κάλυπτε τα pixel σε μια συγκεκριμένη διάταξη. Κατά τη διάρκεια μιας προσομοίωσης, η αστρική ροή μηδενίζεται σε pixel και συγκρίνεται με την κανονική ροή του αστεριού. Αυτή η προσομοιωμένη τεχνητή διέλευση σώματος στη συνέχεια προσαρμόζεται σε γνωστή πλανητική διέλευση χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο Powell.
«Αλλά η καμπύλη φωτός των περισσότερων σύνθετων τεχνητών αντικειμένων δεν μπορεί να τοποθετηθεί ακριβώς από μια πλανητική διέλευση και ο αλγόριθμος τελειώνει με μη μηδενικά υπολείμματα, δηλαδή μια μη μηδενική διαφορά μεταξύ των δύο καμπυλών φωτός. Αυτή η διαφορά είναι η «προσωπική» υπογραφή του τεχνητού αντικειμένου. Σε περίπτωση περιστροφής, οι υπολειπόμενες καμπύλες φωτός θα εμφανίσουν επιπλέον διαμόρφωση. Όταν βρισκόταν σε κλίση, όπως το άκρο, ένα τεχνητό αντικείμενο θα έδειχνε επίσης ξαφνικές διακυμάνσεις κλίσης στην καμπύλη φωτός κατά την είσοδο ή την έξοδο », εξηγεί ο Arnold.
Το ισόπλευρο τρίγωνο παράγει μια καμπύλη φωτός διέλευσης διαφορετική από μια σφαίρα. Στην πραγματικότητα, η καμπύλη φωτός του μοιάζει με μια δακτυλιοειδή διέλευση πλανήτη, οπότε μπορεί να παραμείνει μια ασάφεια στη διάκριση αυτών των αντικειμένων. Αλλά πιο περίπλοκα αντικείμενα, όπως συστάδες σχημάτων, για παράδειγμα, δημιουργούν πολύ συγκεκριμένες υπογραφές. Για ένα τεχνητό δορυφορικό αντικείμενο, η συμμετρική του δομή θα ήταν εμφανής - καθώς κάθε περιοχή θα επηρέαζε την καμπύλη φωτός σε συγκεκριμένα διαστήματα. Ένα επίμηκες αντικείμενο, θα προκαλούσε κυματισμούς στην μακρύτερη περίοδο εισόδου και εξόδου - πράγμα που θα προκαλούσε πολλαπλές «διελεύσεις» κάνοντας την ανίχνευση ευκολότερη. Η φύση αυτών των ταλαντώσεων θα μπορούσε κάλλιστα να θεωρηθεί σημάδι έξυπνης συσκευής. Εάν πολλά αντικείμενα είχαν χωριστεί χωρικά σε ομάδες για να εισέλθουν ένα αστέρι με μαθηματικά σταθερό τρόπο, αυτές οι πτώσεις στην καμπύλη φωτός θα μπορούσαν σαφώς να αντιπροσωπεύουν έναν τύπο μηνύματος - τη γλώσσα της επιστήμης.
Με τις προσομοιώσεις υπολογιστών που έχουν τελειοποιηθεί, ο Άρνολντ ξέρει πώς θα πρέπει να μοιάζει ένα φυσικό ή τεχνητό μεταβατικό σώμα σε μια ελαφριά καμπύλη - αλλά έχει παρατηρήσει η επιστήμη μια πλανητική διέλευση; «Μέχρι τώρα, έχει ληφθεί μόνο μία καμπύλη φωτός διέλευσης με πολύ καλή ακρίβεια - η διέλευση για HD 209 458b παρατηρείται με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Ο Τ. Μπράουν και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι η καμπύλη φωτός θα μπορούσε να είναι εφοδιασμένη με ένα σφαιρικό σώμα ώστε να βρίσκεται εντός της ακρίβειας της μέτρησης. Αυτός ο τύπος πληροφοριών παρέχει στον Άρνολντ το μοντέλο που χρειάζεται. Τον Ιούνιο του 2006, το όραμά του μπορεί να υλοποιηθεί. Η COROT (μια διαστημική αποστολή εγκεκριμένη από τη Γαλλική Υπηρεσία Διαστήματος CNES, με τη συμμετοχή της Αυστρίας, του Βελγίου, της Βραζιλίας, της Γερμανίας, της Ισπανίας, της ESA και της ESTEC) θα αφιερωθεί στην αστρική σεισμολογία και στη μελέτη των εξωηλιακών πλανητών - η πρώτη εγκεκριμένη διαστημική αποστολή αποκλειστικά αφιερωμένο σε αυτά τα θέματα. Το διαστημικό σκάφος θα αποτελείται από ένα τηλεσκόπιο ~ 30 cm με μια σειρά ανιχνευτών για την παρακολούθηση των καμπυλών φωτός των επιλεγμένων αστεριών μέσω του CCD. Το συνολικό δυναμικό του COROT (COnvection, ROtation and planetits Transits) είναι να ανιχνεύσει αρκετές δεκάδες πλανήτες μεγέθους Γης και πιο επερχόμενα προγράμματα, όπως το Terrestrial Planet Finder (TPF) και το Space Interferometry Mission (SIM) θα αλλάξουν το πρόσωπο όσων γνωρίζουμε για εξωηλιακούς πλανήτες.
Τι σημαίνει αυτό το είδος νέας τεχνολογίας για ερευνητές όπως ο Luc Arnold; "Αυτές οι διαστημικές αποστολές θα δώσουν μια (φωτομετρική) ακρίβεια έως 0,01% - αλλά το 1% θα μπορούσε να είναι αρκετό εάν τα αντικείμενα είναι αρκετά μεγάλα." Σύμφωνα με την έρευνά του, μια μόνο διέλευση ενός τεχνητού σώματος θα απαιτούσε αυτό το είδος ακρίβειας, αλλά μια πολλαπλή διέλευση θα ήταν πολύ πιο χαλαρή. «Το 1% της φωτομετρίας έχει την ικανότητα χιλιάδων ερασιτεχνών αστρονόμων εξοπλισμένων με CCD.» Οι πιθανότητες είναι πολύ μεγαλύτερες ότι ένας επικοινωνιακός πολιτισμός θα ευνοούσε μια σειρά αντικειμένων έναντι ενός μη σφαιρικού για να σηματοδοτήσει την παρουσία τους. Οι διαμετακομίσεις αδιαφανών αντικειμένων είναι αχρωμικές, θέτοντάς τις σε ανιχνευσιμότητα CCD σε ολόκληρο το φάσμα.
Όπως επισημαίνει ο Luc, αυτός ο τύπος έρευνας μπορεί κάλλιστα να βρίσκεται στο πεδίο του ερασιτέχνη αστρονόμου. Επί του παρόντος, η αναζήτηση σημείων εξωγήινης νοημοσύνης περιορίζεται στο ραδιόφωνο και η αναζήτηση παλμού λέιζερ που απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό. «Προς το παρόν, δεν υπάρχει έργο για την εφαρμογή αυτής της ιδέας. Εάν η ιδέα μετατραπεί σε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα παρακολούθησης (SETI), θα ήταν ευπρόσδεκτες ορισμένες συνεργασίες! "
Η αναζήτηση πλανητικών διαμετακόμισης βρίσκεται ήδη σε λειτουργία, όπως το πείραμα οπτικού βαρυτικού φακού (OGLE), "και η περίπτωση πολλαπλής διέλευσης θα μπορούσε να εντοπιστεί κατά τη διάρκεια αυτών των προγραμμάτων - ίσως αύριο!" Ενώ το αύριο μπορεί να φαίνεται σαν ένα αδύνατο όνειρο, ο Άρνολντ γνωρίζει διαφορετικά. Το έργο του έχει ήδη υποβληθεί στο ινστιτούτο SETI. Για τους υπόλοιπους πολίτες του πλανήτη Γη, περιμένουμε τα αποτελέσματα. Θα μας δείξει αύριο μια πιθανή συσκευή συλλογής ενέργειας, επικοινωνίας ή μελέτης που θα τεθεί σε τροχιά από άλλο είδος αισθανόμενου; Αν θεωρήσουμε αυτό που γνωρίζουμε για την αστρονομία ως βασική «αλήθεια» σε ολόκληρο τον Κόσμο, τότε μια ανακάλυψη αυτού του μεγέθους θα μπορούσε να είναι η μεγαλύτερη είδηση όλων αυτών… «Υποθέτοντας ότι είμαστε σίγουροι ότι έχουμε εντοπίσει ένα εξωγήινο τεχνούργημα σε μια καμπύλη φωτός διέλευσης , η άποψή μου είναι ότι πρέπει να το θεωρήσουμε ως ένα ξεκάθαρο «Γεια σας κόσμος… Είμαστε εδώ!» απευθύνεται σε ολόκληρο τον Γαλαξία! »
Γράφτηκε από τον Tammy Plotner
