Symposiet "Språk i kosmos"
Tre gånger i oktober vände forskarna ett kraftfullt radarteleskop nära Tromsø, Norge mot en osynligt svag stjärna i konstellationen Canis Minor (den lilla hunden) och strålade ett kodat meddelande i rymden i ett försök att signalera en främmande civilisation. Det här nya försöket att hitta annat intelligent liv i universum rapporterades i en presentation vid symposiet "Language in the Cosmos" som hölls 26 maj i Los Angeles, Kalifornien.
METI International sponsrade symposiet. Denna organisation grundades för att främja meddelanden till utomjordisk intelligens (METI) som en ny strategi för i sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI). Det stöder också andra aspekter av SETI-forskning och astrobiologi. Symposiet hölls som en del av den internationella rymdutvecklingskonferensen sponsrad av National Space Society. Det samlade lingvister och andra forskare för ett dagslång program med 11 presentationer. Dr Sheri Wells-Jensen, som är lingvist från Bowling Green State University i Ohio, var arrangören.
Detta är den andra i en tvådelad serie om METI Internationals symposium. Det kommer att fokusera på en presentation på symposiet av presidenten för METI International, Dr Douglas Vakoch. Han berättade om ett projekt som inte tidigare fått mycket uppmärksamhet: det första försöket att skicka ett meddelande till en närliggande potentiellt beboelig exoplanet, GJ273b. Vakoch ledde teamet som konstruerade handledningens del av meddelandet.
Meddelande till stjärnorna
Den moderna sökningen efter utomjordisk intelligens började 1960. Det var då astronomen Frank Drake använde ett radioteleskop i Väst Virginia för att lyssna på signaler från två stjärnor i närheten. Astronomer har sporadiskt monterat allt mer sofistikerade sökningar när finansiering har varit tillgänglig. Det största nuvarande projektet är Breakthrough Listen, finansierat av miljardären Yuri Milner. Sökningar har gjorts för såväl laser som radiosignaler. Forskare har också letat efter megastrukturer som avancerade utlänningar kan skapa i rymden nära sina stjärnor. METI International förespråkar en helt ny strategi där meddelanden överförs till stjärnor i närheten i hopp om att få fram ett svar.
Projektet för att skicka ett meddelande till GJ273b var ett samarbete mellan konstnärer och forskare. Det initierades av arrangörerna av Sónar Music, Creativity och Technology Festival. Sónar-festivalen har hållits varje år sedan 1994 i Barcelona, Spanien. Arrangörerna ville fira 25-årsjubileum för festivalen. För att genomföra projektet sökte festivalorganisatörerna hjälp från Catalonia Institute of Space Studies (IEEC) och METI International.
För att överföra meddelandet vände sig teamet till European Incoherent Scatter Scientific Association (EISCAT) som driver ett nätverk av radio- och radarteleskop i Finland, Norge och Sverige. Detta nätverk används främst för att studera interaktioner mellan solen och jordens jonosfär och magnetfält från en utsiktspunkt norr om polcirkeln. Meddelandet överfördes från en styrbar maträtt med 32 meter i diameter vid EISCATs Ramfjordmoen-anläggning nära Tromsö, Norge, med en toppeffekt på 2 megawatt. Det är det första interstellära meddelandet som någonsin har skickats mot en känd potentiellt beboelig exoplanet.
Målsystemet
Den otydliga stjärnan känd av katalogbeteckningen GJ273 fick den holländsk-amerikanska astronomen Willem J. Luyten uppmärksamhet 1935. Luyten forskade på stjärnans rörelser. Stjärnan fick sin uppmärksamhet eftersom den rörde sig genom jordens himmel med den överraskande hastigheten på 3,7 bågsekunder per år. Senare studie visade att denna snabba uppenbara rörelse beror på att GJ273 är en av solens närmaste grannar, bara 12,4 ljusår bort. Det är den 24: e närmaste stjärnan till solen. På grund av Luytens upptäckt är det ibland känt som Luytens stjärna.
Luytens stjärna är en svag röd dvärgstjärna med bara en fjärdedel av solens massa. Det fick astronomernas uppmärksamhet igen i mars 2017. Det var då en exoplanet, GJ273b, upptäcktes i den bebodda zonen. Den bebodda zonen är avståndet där en planet med en atmosfär som liknar Jordens teoretiskt sett skulle ha ett temperaturområde som är lämpligt att ha flytande vatten på ytan. Planeten är en superjorden, med en massa 2,89 gånger den i vår hemvärld. Den kretsar runt 800 000 miles från sin svaga sol, som den cirklar var 18: e jorddagar.
Denna exoplanet valdes på grund av dess närhet till Jorden och eftersom den är synlig på himlen från sändarens norra plats. Eftersom GJ273b är relativt i närheten, och radiomeddelanden reser med ljusets hastighet, kunde ett svar från utlänningarna komma redan i mitten av detta århundrade.
Budskapet
Jämförelser med Voyager
GJ273b-sändningen är inte första gången ett meddelande avsedd för utomjordiska skickas ut i rymden. Det mest kända interstellära meddelandet är förmodligen det som transporteras ombord på rymdskeppet Voyager 1 och 2. NASA lanserade dessa interplanetära robotar 1977. De reste på banor som skadade dem i interstellarutrymme efter att de hade slutfört sina uppdrag för att utforska det yttre solsystemet.
Meddelandet som transporterades ombord på varje Voyager-rymdskepp kodades digitalt på en fonografisk post. Det var till stor del bildmässigt och försökte ge en omfattande överblick över människor och jorden. Det inkluderade också ett urval av musik från olika jordiska kulturer. Dessa rymdfarkoster tar tiotusentals år att nå stjärnorna. Så, inget svar kan förväntas på en tidsplan som är relevant för vårt samhälle.
På något sätt skiljer sig meddelandet GJ273b mycket från Voyager-meddelandet. Till skillnad från Voyager-skivan är den inte en bild och försöker inte ge en omfattande överblick över människor och jorden. Det beror kanske på att det, till skillnad från Voyager-meddelandet, är avsett att initiera en dialog på en tidsskala av årtionden. Det liknar Voyager-meddelandet genom att det innehåller musik från jorden, nämligen musik från artisterna som uppträdde på Sónars musikfestival.
Säger hej
För den mänskliga läsaren är att förstå meddelandet lite mer en utmaning än att titta på bilderna kodade i Voyager-skivan. Du kan prova själv på att avkoda meddelandet, eftersom arrangörerna publicerade hela saken på sin webbplats. Var försedda med att om du fortsätter att läsa här finns det spoilers (eller användbara ledtrådar, beroende på hur du ser på det).
Meddelandet består av en sträng med binära siffror - enor och nollor. Dessa representeras i signalen genom en växling mellan två något olika radiofrekvenser. Avsnittet "hej" är utformat för att fånga upplysningar från främmande lyssnare. Det består av en sträng med primtal (siffror som endast kan delas av sig själva och ett). De representeras med binära siffror så här:
01001100011100000111110000000000011111111111
Meddelandet fortsätter sekvensen fram till 193. En signal som denna kan nästan säkert inte produceras av naturliga processer, och kan bara vara den designade hantverk av varelser som vet matte.
Handledningen
Efter avsnittet "hej" kommer handledning. Detta, och resten av meddelandet, använder åtta bitblock med binära siffror som grund för dess symboler. Handledningen börjar med att införa nummersymboler genom att räkna. Den använder två basbas som det här:
10000000 (0) 10000001 (1) 10000010 (2) 10000011 (3)
10000100 (4) 10000101 (5) 10000110 (6) 10000111 (7)
10001000 (8) 10001001 (9) 10001010 (10)
Den ledande "1" gör det möjligt att skilja siffror från andra 8-bitarssymboler som inte representerar siffror.
Efter räkningen introducerar handledningen symboler för aritmetikens funktioner genom att visa provproblem. Här är ett urval av några av symbolerna för matematik:
00000110 (+) 00000111 (-) 00001000 (×) 00001001 (÷)
00111100 (=)
Handledningen fortsätter sedan till geometri med hjälp av kombinationer av siffror och symboler för att illustrera Pythagoras teorem. Det fortsätter så småningom till sinusvågor och beskriver därmed radiovågen som bär själva signalen. Slutligen beskriver lektionen fysiken i ljudvågor och förhållandena mellan musiknoter.
Förutom siffrorna introducerar lektionen 55 8-bitars symboler i alla. Den ger instruktionerna som utlänningar skulle behöva för att reproducera en serie digitalt kodade musikaliska val från Sónar-festivalen.
Under sin resa på 70 biljoner mil kommer meddelandet säkert att bli skadat av buller. För att kompensera sändes handledningen tre gånger under varje sändning, vilket krävde totalt 33 minuter att sända. Hela överföringen upprepades på tre separata dagar, 16, 17 och 18 oktober 2017. Ett andra block med tre överföringar gjordes den 14, 15 och 16 maj 2018.
Musiken
Varje överföring inkluderade ett annat urval av musik, med verk av 38 olika musiker inkluderade i alla. Du kan höra inspelningar av all den här musiken på Sónar Calling GJ273b webbplats.
Motiven bakom meddelandet
Nuvarande och tidigare SETI-projekt som utförts av astronomer här på jorden antar att avancerade utlänningar skulle göra det lätt för nyuppkomna civilisationer genom att skapa kraftfulla fyrvärden som skulle sända i alla riktningar hela tiden. Således använder SETI-sökare i allmänhet samma typ av högriktade skålantenner som ofta används för annan forskning inom radioastronomi. De lyssnar på en stjärna i bara några minuter och söker var och en efter varningssidan.
Till skillnad från de alltid påkända fyrkropparna som föreställts som föremålen för jordens SETI-sökningar, överfördes Sónar-meddelandet endast i 33 minuter på var och en av tre dagar, och endast vid två tillfällen. Vakoch medger att ”vårt meddelande sannolikt skulle upptäcks av en civilisation på GJ273b med samma strategi” som gynnas av beacon som söker SETI-forskare på jorden.
Vissa forskare har emellertid ifrågasatt traditionella SETI-antaganden och strategi, och studier av alternativ sökteknologi har redan genomförts. Vakoch konstaterar att ”vi människor har redan den tekniska kapaciteten, och behöver bara finansieringen, för att genomföra en himmelundersökning som skulle kunna upptäcka intermittent överföring som vår”.
Ett större problem är att meddelandet riktades till bara en planet. Även om GJ273b kretsar inom sin stjärnas bebörliga zon, vet vi verkligen lite vad det betyder för om planeten verkligen är beboelig, eller om den har liv eller intelligens. Jorden själv har varit bebodd i miljarder år. Men den har bara haft en civilisation som kan radiosändningar i ett sekel.
Vakoch medgav att ”Det enda sättet vi får svar från GJ273b är om galaxen är full av intelligent liv, och den är ute och väntar på att vi ska ta initiativet. Mer realistiskt kan vi behöva replikera denna process med hundratals, tusentals eller till och med miljoner stjärnor innan vi når en med en avancerad civilisation som kan upptäcka vår signal ”. METI International strävar efter att genomföra en designstudie för ett så stort METI-projekt i hopp om att finansiering kommer att komma från statliga eller andra källor.
Referenser och vidare läsning:
Cain F. (2013) Hur kunde vi hitta utlänningar, Space Magazine.
Patton, P. E. (2018) Språk i kosmos I: Är universell grammatik verkligen universell? Space Magazine.
Patton P. (2016) Alien Minds, I. Är utomjordiska civilisationer sannolikt att utvecklas, II. Tror utlänningar att stora hjärnor också är sexiga ?, III. Bläckfiskens trädgård och blinda land, Space Magazine
Patton, P. (2015) Vem talar för jorden? Kontroversen kring interstellär meddelanden, Space Magazine.
Patton P. (2014) Kommunikera över hela kosmos. Del 1: Skriker in i mörkret, Del 2: Petabytes från stjärnorna, del 3: Överbrygga den stora viken, del 4: Quest for a Rosetta Stone, Space Magazine.
Vakoch D. A. (2017) Nya nycklar för att hjälpa utomjordiska att låsa upp våra meddelanden, Scientific American, Iakttagelser.
Vakoch D. (2011) Ansvar, förmåga och aktiv SETI: Politik, lag, etik och kommunikation med utomjordisk intelligens, Acta Astronautica, 68: 512-519
Vakoch D. (2010) En ikonisk metod för att kommunicera musikaliska begrepp i interstellära meddelanden, Acta Astronautica, 67: 1406-1409
