Illustration av: Jimmy Paillet
Från 5 februari känner vi till 136 extrasolära planeter. Dessa har upptäckts på fyra sätt: Den första - kallad pulsartiming - tillät oss att upptäcka jordstorlekar och mindre planeter genom att studera variationerna i ankomsttid för strålning som genereras av en pulsar. Nästa - Doppler-spektroskopi - gör det möjligt för markbaserade teleskop att mäta ”skiftet” i en stjärns spektrum orsakat av allvarligheten hos en kretsande planet. Den tredje - astrometri - används på ungefär samma sätt - och letar efter den periodiska "wobble" i position som en möjlig planet kan orsaka på sin moderstjärna. Och den sista? Transitfotometri gör det möjligt att studera periodisk dimning av en stjärna när en kropp passerar framför den från en viss synvinkel - vilket ger en ljuskurva.
I april 2004 arbetade Luc F. A. Arnold, (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Frankrike) på en transit som genererades av en saturnliknande planet när han hade en idé. Kan samma princip tillämpas för att leta efter övergående organ som var konstgjorda?
"Jag diskuterade idén med flera kollegor som tyckte att den var intressant," kommenterade Arnold. En samling konstgjorda kroppar skulle skapa ljuskurvor som lätt kan skiljas från naturliga. Exempelvis skulle ett triangulärt objekt eller något som är format som våra egna människasatelliter visa en helt annan signatur. Om flera konstgjorda föremål upptäcktes som transiterar - kan detta möjligen vara en form för att signalera närvaron av annat intelligent liv - ett med en effektivitet som är lika stor som laserpulsmetoden.
Ett kostnadseffektivt alternativ till radio SETI eller optisk SETI är att leta efter konstgjorda planetstorlekar som kan existera runt andra stjärnor. Eftersom de alltid skulle passera framför sin överordnade stjärna för en given fjärrobservatör, finns det en stark möjlighet att de kan upptäckas och kännetecknas med hjälp av metoden Transit Photometry. En planetär transitljuskurva innehåller fina funktioner på grund av objektets form - till exempel planethet, dubbelplaneter eller ringade planeter. Som Arnold förklarar, "Sfären är den jämviktsform som föredras för massiva kroppar och planetstorlekar för att anpassa sig till sin egen tyngdkraft, (men) man kan överväga icke-sfäriska kroppar, särskilt om de är små och lätta och kretsar om en dvärgstjärna. Deras transiter framför en stjärna skulle ge en detekterbar signal. ” Icke-sfäriska konstgjorda föremål - som en triangel - skulle ge en specifik transitljuskurva. Om flera objekt skulle passera skulle en anmärkningsvärd ljuskurva skapas av deras "på igen - av igen" ljusets natur. En sådan observation skulle helt klart kräva en konstgjord karaktär. För att visualisera detta, tänk på en ficklampa som rör sig bakom ett sänkt fönsterblind, så börjar du få idén!
Huvuddelen av Luc Arnolds arbete - precis accepterat för publicering i ”Astrophysical Journal” - har varit att bevisa genom datorsimulering effekterna av olika former och multipla former och visa dessa olika ljuskurvor. För att hjälpa dig bättre förstå, består skärmen som du nu tittar på av pixlar - en logisk snarare än en fysisk enhet. Om du skulle placera en triangelform på skärmens skärm skulle det täcka pixlarna i ett specifikt arrangemang. Under en simulering nollställs det stellära flödet i pixlar och jämförs med det normala flödet av stjärnan. Denna simulerade artificiella kroppstransitering monteras sedan mot känd planettransitering med hjälp av en Powell-algoritm.
"Men de flesta komplexa konstgjorda objekt ljuskurva kan inte exakt överlagras av en planetär transitering, och algoritmen slutar med icke-noll rester, dvs en skillnad utan noll mellan de två ljuskurvorna. Denna skillnad är den "personliga" signaturen för det konstgjorda objektet. Om den roterar kommer de kvarvarande ljuskurvorna att visa ytterligare modulering. När det är inställt mot en lutning, såsom lemmen, skulle ett konstgjordt objekt också visa plötsliga lutningsvariationer i ljuskurvan under ingång eller utträde, förklarar Arnold.
Den liksidiga triangeln producerar en transitljuskurva annorlunda än en sfär. Faktum är att dess ljuskurva liknar en ringad planettransit, så en tvetydighet kan kvarstå när man skiljer dessa objekt. Men mer komplexa objekt, till exempel formkluster, skapar mycket specifika signaturer. För ett artificiellt satellitliknande objekt skulle dess symmetriska struktur vara uppenbar - eftersom varje område skulle påverka ljuskurvan med specifika intervall. Ett långsträckt föremål skulle ge uppblåsning under sin längre period av intryck och utträngning - vilket i sin tur orsakar flera "transiter" vilket gör detekteringen lättare. Arten av dessa svängningar kan mycket väl betraktas som ett tecken på intelligent enhet. Om flera objekt rumsligt arrangerades i grupper för att införa en stjärna på ett matematiskt konstant sätt, kunde dessa droppar i ljuskurvan tydligt representera en typ av budskap - vetenskapens språk.
När datorsimuleringarna är perfekta vet Arnold hur en naturlig eller konstgjord transiterande kropp ska se ut i en ljuskurva - men har vetenskapen observerat en planetär transitering? ”Hittills finns det bara en transitljuskurva erhållen med mycket god noggrannhet - transitering för HD 209 458b observerad med Hubble Space Telescope. T. Brown och kollegor tyckte att ljuskurvan kunde vara utrustad med en sfärisk kropp för att mäta noggrannheten. ” Denna typ av information ger Arnold den modell han behöver. I juni 2006 kan hans vision förverkligas. COROT (ett rymduppdrag som godkänts av den franska rymdorganisationen CNES, med deltagande av Österrike, Belgien, Brasilien, Tyskland, Spanien, ESA och ESTEC) kommer att ägnas åt stellisk seismologi och studien av extrasolära planeter - det första godkända rymduppdraget enbart ägnas åt dessa ämnen. Rymdskeppet kommer att bestå av ett ~ 30 cm teleskop med en rad detektorer för att övervaka ljuskurvorna för väl valda stjärnor genom CCD. Den övergripande potentialen för COROT (COnvection, ROtation och planetary Transits) är att upptäcka flera tiotals jordstorlekar och fler kommande program som Terrestrial Planet Finder (TPF) och Space Interferometry Mission (SIM) kommer att förändra ansiktet på allt vi vet om extrasolära planeter.
Vad betyder denna typ av ny teknik för forskare som Luc Arnold? "Dessa rymduppdrag ger en (fotometrisk) noggrannhet på ner till 0,01% - men 1% kan vara tillräckligt om föremål är stora nog." Enligt hans forskning skulle en enda transitering av en konstgjord kropp kräva den typen av noggrannhet, men en multipel transitering skulle vara mycket mer avslappnad. "1% fotometri ligger inom kapaciteten för tusentals amatörastronomer utrustade med CCD." Chansen är mycket större att en kommunikativ civilisation skulle gynna en serie objekt över en enda icke-sfärisk för att signalera deras närvaro. Överföringar av ogenomskinliga föremål är akromatiska, vilket sätter dem inom detekterbarhet av CCD över hela spektrumet.
Som Luc påpekar kan denna typ av forskning mycket väl ligga inom den bidragande amatörastronomens rike. För närvarande är sökningen efter tecken på utomjordisk intelligens begränsad till radio och sökningen efter laserpuls som kräver specialutrustning. ”För tillfället finns det inget projekt för att tillämpa denna idé. Om det blir idén till ett specifikt (SETI) observationsprogram, skulle ett antal samarbeten vara välkomna! ”
Sökningen efter planetöverföringar är redan i drift, såsom Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), "och det flera transiteringsfallet kan upptäckas under dessa program - kanske imorgon!" Även om morgondagen kan verka som en omöjlig dröm, vet Arnold annorlunda. Hans arbete har redan överlämnats till SETI-institutet. För resten av jordens medborgare väntar vi på resultaten. Kommer det i morgon att visa oss en möjlig energisamling, kommunikation eller undersökningsenhet som går i omloppsbana av en annan vild art? Om vi anser att vi vet om astronomi som en grundläggande "sanning" i hela Kosmos, kan en upptäckt av denna storlek vara den största nyheten av dem alla ... ”Antagande att vi är säkra på att ha upptäckt en främmande artefakt i en transitljuskurva , min åsikt är att vi bör betrakta det som en tydlig "Hej värld ... Vi är här!" riktade till hela Galaxy! ”
Skrivet av Tammy Plotner
