Naukowcy wyłonili 100 zagadkowych sygnałów. Jeden może być od obcych

Ponad dwie dekady nasłuchu kosmosu dobiegły końca – projekt SETI@home, wykorzystujący miliony domowych komputerów z całego świata, zostawił naukowcom 100 najbardziej tajemniczych sygnałów radiowych. To efekt gigantycznego przeglądu danych zbieranych przez słynny radioteleskop Arecibo. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley przyznają uczciwie: jeśli gdzieś w tych danych ukrywa się ślad obcej cywilizacji, statystycznie największa szansa jest właśnie w tej setce kandydatów.

Po ponad dwóch dekadach nasłuchu kosmosu projekt SETI@home zostawił naukowcom tylko 100 najbardziej intrygujących sygnałów radiowych.

To efekt gigantycznego przeglądu danych zbieranych od końca lat 90. przez słynny radioteleskop Arecibo i miliony domowych komputerów z całego świata. Teraz badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley przyznają: jeśli gdzieś w tych danych ukrywa się ślad obcej cywilizacji, statystycznie największa szansa jest właśnie w tej setce.

SETI@home: kosmiczne laboratorium na twoim domowym komputerze

Projekt SETI@home wystartował w 1999 roku z prostym, ale szalonym jak na tamte czasy pomysłem. Zamiast budować superkomputer, naukowcy poprosili internautów, aby oddali wolną moc swoich domowych maszyn. Po zainstalowaniu programu komputer w tle analizował fragmenty nagrań radiowych z kosmosu, szukając nienaturalnych wzorów.

Przez lata do projektu dołączyły miliony użytkowników. Dzięki nim powstał największy w historii rozproszony komputer, który mielił dane z radioteleskopu Arecibo praktycznie non stop. Problem w tym, że liczba wychwyconych sygnałów rosła dużo szybciej, niż możliwości ich ręcznego sprawdzenia przez naukowców.

W bazie naliczono w sumie około 12 miliardów wąskopasmowych sygnałów radiowych – krótkich „piknięć” na określonej częstotliwości, pochodzących z konkretnych punktów na niebie.

W praktyce oznaczało to ogromny kosmiczny śmietnik, w którym obok zwykłych zakłóceń mogły kryć się pojedyncze, niezwykle rzadkie ślady sztucznego pochodzenia.

Od 12 miliardów do 100: jak odsiać ziemski hałas

Przełom przyszedł dopiero około 2025 roku, gdy zespół z Berkeley opracował pełną, drugą część planowanej analizy. Dwa obszerne artykuły naukowe w czasopiśmie „The Astronomical Journal” opisały szczegółowo, jak krok po kroku zamieniono kosmiczny chaos w krótką listę kandydatów.

Nowe algorytmy, nowe filtry, nowe nadzieje

Zdecydowana większość sygnałów ma proste wytłumaczenie: satelity, radary, nadajniki telekomunikacyjne, odbicia od atmosfery, sprzętowe błędy pomiarowe. Sztuka polegała na tym, by wyłuskać z tego tła te kilka przypadków, które nie pasują do żadnego znanego źródła.

• usunięto sygnały z częstotliwości używanych przez satelity i radary,
• odfiltrowano powtarzalne wzory typowe dla sprzętu na Ziemi,
• porównano dane z różnych okresów obserwacji tego samego fragmentu nieba,
• sprawdzono, czy sygnał znika, gdy teleskop lekko przesuwa się względem źródła.

Na końcu tego wieloletniego sita zostało około 100 kandydatów. To sygnały, których na obecnym etapie nie da się łatwo powiązać z działalnością człowieka czy znanymi zjawiskami naturalnymi. Każdy z nich wymaga teraz osobnych, powtórzonych obserwacji z użyciem współczesnych radioteleskopów.

Badacze podkreślają, że ich przegląd stał się najbardziej czułym wyszukiwaniem wąskopasmowych sygnałów radiowych na dużej części nieba w historii radioastronomii.

Co dokładnie znaleziono? Zagadkowe „pstryknięcia” z kosmosu

W brew filmowym wyobrażeniom naukowcy nie dostali z kosmosu żadnego wyraźnego „Witajcie, Ziemianie” ani powtarzalnego kodu w stylu alfabetu Morse’a. Kandydackie sygnały to raczej pojedyncze, krótkie błyski energii na konkretnej częstotliwości, trwające sekundy lub ułamki sekundy.

Takie wąskopasmowe sygnały interesują poszukiwaczy obcej inteligencji z jednego powodu: natura zwykle emituje fale radiowe w szerokim zakresie częstotliwości. Skupienie mocy w bardzo wąskim, precyzyjnym paśmie z dużym prawdopodobieństwem wymaga technologii.

Nadal jednak istnieje długa lista możliwych naturalnych i technicznych wyjaśnień. Dlatego każdy z tych 100 sygnałów traktuje się jako „kandydata”, a nie dowód. Dopiero jeśli inne teleskopy, o większej czułości, zarejestrują coś podobnego z tego samego kierunku, sprawa stanie się naprawdę gorąca.

Najczulsze „uszy” w historii i mieszane emocje

Zespół z Berkeley nie ukrywa, że końcówka projektu to mieszanka dumy i niedosytu. Z jednej strony udało się zbudować narzędzie, które przeszukało niebo z czułością wcześniej nieosiągalną. Z drugiej – brak wyraźnego, niepodważalnego sygnału cywilizacji pozaziemskiej wywołuje ciche rozczarowanie.

Astronomowie podkreślają, że sukces ma wymiar czysto naukowy. Teraz mogą powiedzieć, że gdyby w przeszukiwanym fragmencie nieba istniało silne, wąskopasmowe radio-nadawanie o mocy przekraczającej pewien próg, SETI@home powinien je wychwycić. To ważne ograniczenie dla modeli, które opisują, jak często w galaktyce mogą występować techniczne cywilizacje.

W praktyce im dłużej i im czulej nasłuchujemy ciszy, tym mocniej zawężamy przestrzeń, w której mogłyby ukrywać się inne cywilizacje podobne do naszej.

Czy mogliśmy przeoczyć sygnał od obcych?

Naukowcy przyznają uczciwie: tak, taki scenariusz jest możliwy. Część decyzji w pierwszych latach działania projektu wynikała z ograniczeń komputerów z końcówki lat 90. Aby cokolwiek policzyć w rozsądnym czasie, trzeba było agresywnie przycinać dane, wybierać tylko część parametrów i ryzykować, że z polem zakłóceń wyleci też coś ciekawego.

Do tego dochodzi jeszcze ludzki czynnik. Nawet przy najlepszych algorytmach ostateczną kontrolę nad najbardziej interesującymi przypadkami zwykle przeprowadza człowiek, patrząc na wykresy i ocenę jakości danych. Przy miliardach kandydatów nie sposób przyjrzeć się każdemu „ręcznie”.

Dlatego w zespole ciągle krąży myśl, że gdzieś wśród odrzuconych sygnałów mógł mignąć ten jeden wyjątkowy. Przyszłe projekty mają ten ból zmniejszyć – większa moc obliczeniowa pozwoli zachować więcej surowych danych i przetestować większą liczbę scenariuszy bez tak ostrego cięcia materiału.

Co dalej po SETI@home? Sztuczna inteligencja i nowe teleskopy

Choć klasyczny projekt SETI@home praktycznie dobiegł końca, jego dziedzictwo staje się punktem wyjścia dla nowych inicjatyw. Zespół z Berkeley udostępnił dane i dopracowany kod, by inni naukowcy mogli wracać do tego archiwum i testować własne pomysły.

AI na łowach kosmicznych sygnałów

Następna fala nasłuchów będzie w dużym stopniu opierać się na sztucznej inteligencji. Algorytmy uczenia maszynowego potrafią wyłapywać subtelne wzory w szumie, których człowiek nie dostrzeże na pierwszy rzut oka. Można je trenować zarówno na przykładach znanych zakłóceń, jak i na sztucznie generowanych symulacjach sygnałów od hipotetycznych cywilizacji.

Nowe radioteleskopy – od ogromnych pojedynczych anten po całe sieci połączonych instrumentów – będą generować jeszcze większe strumienie danych niż Arecibo za czasów świetności SETI@home. Bez inteligentnej automatyzacji człowiek nie ma szans nadążyć.

Dlaczego cisza w kosmosie wcale nie musi być zła

Dla wielu osób poszukiwania cywilizacji pozaziemskich kojarzą się wyłącznie z emocjonalnym pytaniem „czy jesteśmy sami”. Dla astronomów to przede wszystkim sposób na lepsze zrozumienie własnej galaktyki. Brak wyraźnego sygnału jest informacją tak samo cenną, jak jego obecność.

Jeśli techniczne cywilizacje istnieją, a mimo użycia bardzo czułych „uszu” wciąż niczego nie słychać, można rozważać kilka możliwości: są ekstremalnie rzadkie, nadają bardzo krótko w skali kosmicznej, komunikują się inaczej niż falami radiowymi, albo celowo zachowują milczenie. Każdy z tych scenariuszy prowadzi do innych wniosków o naturze życia w galaktyce.

Dla zwykłego odbiorcy ważne jest jeszcze coś – takie projekty uczą cierpliwości wobec nauki. Tu nic nie dzieje się w rytmie serwisów społecznościowych. W przypadku SETI@home na pierwsze pełne opracowanie danych trzeba było czekać ponad dwie dekady. A to i tak dopiero etap pośredni.

Gdy w mediach przewija się informacja o „100 tajemniczych sygnałach”, łatwo wyobrazić sobie gotowy kontakt z obcymi. Rzeczywistość jest spokojniejsza i mniej spektakularna, ale bardziej fascynująca: gdzieś wśród tych krótkich błysków z nieba może kryć się ślad czyjejś technologii – albo bardzo precyzyjny dowód, że przynajmniej na razie słyszymy tylko własne echo w ogromnej, radiowej ciszy.