4 december 2024

Breakthrough Listen-signaal BLC1 nader onder de loep gelegd op tekenen van buitenaardse intelligentie

Radiotelescopen scannen de hemel af naar buitenaardse signalen Credits; Pixabay

De zoektocht naar buitenaards leven blijft ons aardlingen mateloos boeien. Van vermeende fossiele restanten op Mars tot detectie van radiosignalen afkomstig van een buitenaardse intelligentie. In deze blog wil ik even stilstaan bij het Breakthrough Listen-project aangaande het onderzoek aan signaal BLC1 of ‘Breakthrough Listen Candidate-1’, en het SETI-onderzoek van het werk van Simon Holland die zich al jaren wijdt aan onderzoek naar potentiële buitenaardse technologische signalen en dit doet in het kader van het SETI@home-project. Dit project werd geïnitieerd in de jaren ’90. Recent deed Holland een update over zijn werk rondom BLC1, en is van mening dat er n.a.v. zijn analyses, mogelijk nieuw bewijs is dat het signaal een technosignatuur is. In deze blog een korte uiteenzetting over BCL1, dat een ‘work-in-progress’ blijft.

Credits: Breakthrough Listen / Danielle Futselaar

Het Breakthrough Listen-project, een initiatief van $ 100 miljoen dat in 2015 werd gelanceerd, gebruikt enkele van ’s werelds krachtigste telescopen om te zoeken naar tekenen van buitenaardse intelligentie.

Technosignaturen, Proxima Centauri b, Centauri Dreams
BLC1 — Breakthrough Listen Candidate 1 — is een signaal ontdekt op 29 april 2019, met behulp van de Australische Parkes
Murrayong-Observatory, en was dermate bijzonder dat astronomen dachten dat ze met een technosignatuur te maken hadden. Een technosignatuur is een signaal afkomstig uit de kosmos, dat kan duiden op het werk van een buitenaardse intelligentie die een signaal verstuurd naar de ruimte, en opgevangen kan worden door andere intelligente beschavingen. De mogelijkheid dat BCL1 een geldige technosignatuur was bij Proxima Centauri werd in 2019 met een enorme mate van scepsis ontvangen binnen de SETI-gemeenschap en elders.

Art. afb. Proxima Centauri b, een rotsachtige ‘Super-Arrde’ exoplaneet Credits; ESO/M.Kornmesser

De hemel op het zuidelijk halfrond werd in de jaren ’90 grondig onderzocht door Project Phoenix (202 hoofdreekssterren), en onderzoek aan nog eens 176 heldere, zuidelijke sterren in dat decennium volgde, beide m.b.v. de Australische Parkes Observatory telescoop. Geen van beide zoektochten omvatte Proxima Centauri, een zeer zwakke M-dwerg is. Echter de ontdekking van Proxima Centauri b, een leefbare zone-exoplaneet, bracht nieuwe aandacht voor de zwakke ster. Toen in 2019 het vermeende technosignatuur bij Proxima Centauri werd ontdekt, verschenen er enkele wetenschappelijke artikelen n.a.v. dit signaal, in Nature Astronomy; “A radio technosignature search towards Proxima Centauri resulting in a signal of interest,” van 25 oktober 2021, Smith e.a., zie hier, en Sheikh e.a.’s Analysis of the Breakthrough Listen signal of interest BLC-1 with a technosignature verification framework,” Nature Astronomy, 25 oktober 2021, zie hier. Beide observaties betreffen dus het Proxima Centauri systeem, op tekenen van technologisch geavanceerd leven, en gaan over het volledige frequentiebereik van de ontvanger (0,7–4,0 GHz). Zie voor een meer technisch verslag, Paul Gilster’s Centauri Dreams-blog. De conclusie was dat BLC-1 een smalbandsignaal was, dat natuurlijke astrofysische bronnen uitfilterde, en meerdere uren aanhield, veel langer dan zou worden verantwoord door een passerend vliegtuig of satelliet.
 

ProximaCentauri stersysteem Credits; Y.Beletsky, LCO)/ESO/ESA/NASA/M.Zamani

Afbeelding: Combinatie zuidelijke hemel boven de ESO 3,6-m telescoop, La Silla, Chili, met de Proxima Centauri (r.o.) en dubbelster Alpha Centauri AB (l.o.), Hubble. Proxima Centauri is de dichtstbijzijnde ster van het zonnestelsel en wordt omcirkeld door de planeet Proxima b, ontdekt m.b.v. HARPS/ESO/LaSilla.Y.Beletsky, LCO)/ESO/ESA/NASA/M.Zamani

Het BLC1-signaal ‘overleefde’ deels het technosignatuur-onderzoek
Het BLC-1 signaal overleefde, zeg maar, het latere onderzoek, deels omdat het niet binnen het frequentiebereik van lokale radiofrequentie-interferentie lag. BLC1 was een smalbandsignaal dat natuurlijke astrofysische bronnen uitfilterde, en langer aanhield. Het tweede artikel van Sofia Sheikh e.a., deed archiefobservaties van Proxima Centauri, dat erop neerkwam, dat men een analyse deed naar herverschijningen van het signaal op andere dagen en op andere frequenties. I.o.w. het omvatte het zoeken naar andere signalen in de buurt van 982 MHz, waar BLC1 verscheen, en eerst zochten ze naar signalen met dezelfde frequentie c.q. drift, om vervolgens verder te gaan met het zoeken naar andere frequenties, om te eindigen met een populatie van BLC1-achtige ‘handtekeningen’of ‘signaturen’ die, i.t.t. BLC1, ook verschijnen wanneer de telescoop niet rechtstreeks op Proxima Centauri is gericht. De auteurs vonden dat elk van deze veroorzaakt wordt door radiofrequentie-interferentie en bepaalden dat BLC1 consistent is met deze populatie van ‘look-alikes’ in termen van driftsnelheid, frequentie en signaal-ruisverhouding. Sheikh e.a. concludeerde‘Met behulp van deze procedure vinden we dat BLC1 geen buitenaardse technosignatuur is, maar eerder een elektronisch driftend intermodulatieproduct van lokale, tijdsvariërende interferentie die is afgestemd op de waarnemende cadans.”

Sheikh’s onderzoek heeft, aldus Centauri Dreams, hen in staat gesteld om een reeks procedures te ontwikkelen voor de analyse van technosignaturen – technosignatuurverificatiekader – dat nu bij het eerste signaal van interesse van Breakthrough Listen, dat uitputtend onderzoek vereiste om een buitenaardse technologie uit te sluiten, grondig getest is. (Het 10-delige technosignatuur-verificatiekader staat aan het einde van het Sheikh-artikel) De waarde voor toekomstig SETI-werk zou duidelijk moeten zijn, stelt Gilster in Centauri Dreams, m.b.t. uitdagingen met radio-SETI-validatie. Deze uitdagingen betreffen met name het gebruik van ‘single-dish’ observaties voor SETI-onderzoek dat tot valse signalen kan leiden – het BLC1 signaal leverde het eerste observationele voorbeeld van dat gedrag – en vraagt om verdere toepassing van observatie-arrays, multi-site observatie en multi-beam ontvangers voor radio-technosignatuur zoekopdrachten, aldus Gilster.

Terugblik SETI@home-project, professor Simon, Doppler-verschuivingen
Het SETI@home-project gebruikt wereldwijd personal computers om radiotelescoopdata te analyseren. Simon Holland, verbonden aan het SETI@home-project is, net als Breakthrough Listen, druk met het analyseren van data op zoek naar technosignaturen. Holland claimde recent dat het project mogelijk overtuigend bewijs voor buitenaards leven zou hebben ontdekt. Hij stelt dat terwijl dit project zelf zich richtte op het smalle frequentiebereik, er een Europese groep was die een radicaal andere aanpak ging hanteren, m.b.v. de software van SETI@home

(BOINC), ontwikkelde de groep, o.l.v. enkele Italiaanse wiskundigen, een nieuw algoritme dat zeer zwakke signalen kon detecteren die kunnen wijzen op verre beschavingen, en gingen de gebruikers opnieuw grondig analyseren, om mogelijk heel zwakke signalen te isoleren die verloren gingen in de achtergrondruis in de ruimte. Hun strategie was gericht op detectie van Doppler-verschuivingen, in de verre ruimte zou dit effect exoplaneten kunnen onthullen die om verre sterren draaien, zelfs als het signaal te zwak was om direct op te pikken. De resultaten, beweert Holland, waren verbazingwekkend; het Europese team zou 18 verschillende Doppler-verschuivingen hebben gedetecteerd die afkomstig waren van specifieke punten in ons sterrenstesel. Als deze bevindingen echt zijn, zouden ze kunnen betekenen dat er technologische beschavingen buiten de aarde bestaan, die elk signalen uitzenden die werden opgepikt door SETI@home-deelnemers.

Op deze illustratie is een pulsar te zien met heldere bundels radiostraling vanaf de magnetische polen. Credit: ESA/ATG medialab

Bij de ontdekking van pulsars door Jocelyn Bell in 1967 dacht men ook aan ‘groene mannetjes’ maar het bleken roterende neutronensterren te zijn. Hoewel pulsars natuurlijk zijn, lijken deze nieuwe signalen afkomstig te zijn van planeten i.p.v. sterren – een teken van potentiële technologie en dus van intelligent leven, aldus Simon Holland.

De ontdekking van dit Europese SETI-team, dat de 18 verschillende Doppler-verschuivingen identificeerde die mogelijk duiden op technologische beschavingen in ons sterrenstelsel, heeft de basis gelegd voor Holland’s verdere onderzoek. In een recente video verwees hij naar het hierboven genoemde Nature Astronomy-artikel over BLC1,

De kenmerken van BLC1 zijn belangrijk, aldus Holland, daar de smalle band rond 982 MHz, waar dit signaal werd gevonden is waar wetenschappers technologische transmissies verwachten. Deze frequentie valt binnen de zogenoemde ‘waterhole’, een band van het radiospectrum tussen de waterstoflijn en de hydroxyllijn, die beschouwd wordt als ideale frequentie voor interstellaire communicatie. De eigenschappen van het signaal onderscheiden het van natuurlijke gebeurtenissen en door de mens veroorzaakte interferentie. I.t.t de sporadische aard van veel hemelse radiobronnen c.q. satellieten e.d., vertoonde BLC1 kenmerken die tot nu toe een ‘conventionele verklaring hebben getrotseerd’, meent Holland. De schijnbare bronlocatie van BLC1 is bijzonder opmerkelijk, Holland verklaarde dat het 12,5 graden was verschoven t.o.v. de dichtstbijzijnde ster, wat suggereert dat het eerder van een planeet dan van een stellair lichaam afkomstig zou kunnen zijn.

Het detectieproces omvatte een complexe reeks stappen om vals-positieve resultaten uit te filteren. Het signaal toonde wat Holland beschreef als verzwakte, laag-niveau signalen met de verwachte driftsnelheid, overeenkomend met een transmissie van een roterend, cirkelend lichaam – zoals een planeet. Deze drift, veroorzaakt door het Dopplereffect, is een belangrijke indicator dat de bron t.o.v. de aarde beweegt, wat overeenkomt met een cirkelende exoplaneet. Visuele datarepresentaties, ‘watervalplots’ onthulde patronen die met regelmatige tussenpozen voorkomen. Holland benadrukte dat deze patronen atypisch zijn voor natuurlijke gebeurtenissen, wat de mogelijkheid van een kunstmatige oorsprong verder ondersteunt. Deze plots, die frequentieveranderingen in de loop van de tijd weergeven, zijn een standaardtool in de radioastronomie voor het identificeren en van signalen. De wetenschappelijke gemeenschap heeft op deze bevindingen gereageerd met een mix van opwinding en voorzichtigheid.

SETI-onderzoekers roepen nu op tot aanvullende observaties c.q. analyses om alternatieve verklaringen definitef uit te sluiten.  De volgende fase van het onderzoek omvat een gecoördineerde inspanning met behulp van meerdere radiotelescopen wereldwijd. Deze aanpak, bekend als Very Long Baseline Interferometry (VLBI), maakt observaties met een veel hogere resolutie mogelijk en kan helpen de exacte locatie van de bron van het signaal te bepalen. Holland onthulde dat er momenteel een grootschalig, multinationaal project gaande is om het signaal verder te bestuderen en te verifiëren.

Simon Holland gaf aan dat er nog opmerkelijkere bevindingen zouden kunnen volgen. Hij suggereerde dat het Europese SETI-team mogelijk gemoduleerde signalen heeft gedetecteerd – complexe informatie die mogelijk afbeeldingen of gegevens van buitenaardse werelden zou kunnen bevatten. Bronnen; Centauri Dreams, NASA, ESA, AboveTheNormNews, Breakthrough Listen, SETI, https://youtu.be/WUTDRvnv0VY

Share

Speak Your Mind

*