Illustration af: Jimmy Paillet
Fra 5. februar ved vi 136 ekstrasolære planeter. Disse er blevet opdaget på fire måder: Den første - kaldet pulsar-timing - gjorde det muligt for os at registrere jordstore og mindre planeter ved at studere variationerne i ankomsttidspunkt for stråling genereret af en pulsar. Det næste - Doppler-spektroskopi - gør det muligt for jordbaserede teleskoper at måle "skiftet" i en stjernespektrum forårsaget af tyngdekraften fra en kredsende planet. Den tredje - astrometri - bruges på stort set samme måde - på udkig efter den periodiske "vugge" i position, som en mulig planet kan forårsage på sin forældre. Og den sidste? Transitfotometri muliggør undersøgelse af periodisk dæmpning af en stjerne, når et legeme passerer foran det fra et bestemt synspunkt - hvilket producerer en lyskurve.
I april 2004 arbejdede Luc F. A. Arnold, (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Frankrig) på en transit genereret af en Saturn-lignende planet, da han havde en idé. Kunne dette samme princip anvendes til at kigge efter transiterende organer, der var kunstige?
”Jeg diskuterede ideen med flere kolleger, der fandt den interessant,” kommenterede Arnold. En samling af kunstige kroppe ville producere lette kurver, der let kan skelnes fra naturlige. For eksempel vil et trekantet objekt eller noget formet som vores egne menneskeskabte satellitter vise en helt anden signatur. Hvis flere kunstige genstande blev påvist transiterende - dette kan muligvis være en form for signalering af tilstedeværelsen af andet intelligent liv - et med en effektivitet, der er lig med laserpulsmetodens rækkevidde.
Et omkostningseffektivt alternativ til radio SETI eller optisk SETI er at kigge efter kunstige planetstørrelseslegemer, der kan eksistere omkring andre stjerner. Da de altid vil passere foran deres overordnede stjerne for en given fjernobservatør, er der en stærk mulighed for, at de kan blive opdaget og karakteriseret ved hjælp af metoden til transitfotometri. En planetarisk transitlyskurve indeholder fine træk på grund af objektets form - såsom planetens skråhed, dobbeltplaneter eller ringede planeter. Som Arnold forklarer, ”Kuglen er den ligevægtsform, der foretrækkes af masser og planeter i store størrelser til at tilpasse sig deres egen tyngdekraft, (men) man kan overveje ikke-sfæriske legemer, især hvis de er små og lette og kredser om en dværgstjerne. Deres transit foran en stjerne ville give et detekterbart signal. ” Ikke-sfæriske kunstige genstande - som en trekant - ville frembringe en specifik transitlyskurve. Hvis flere objekter skulle passere, vil en bemærkelsesværdig lyskurve blive skabt af deres "tændt igen - slukket igen" lysets natur. En sådan observation ville helt klart kræve en kunstig karakter. For at visualisere dette skal du tænke på en lommelygte, der bevæger sig bag et sænket vinduesvindue, og du vil begynde at få ideen!
Hovedparten af Luc Arnolds arbejde - netop accepteret til offentliggørelse i ”Astrophysical Journal” - har været at bevise gennem computersimulering virkningerne af forskellige former og multipla former og vise disse forskellige lyskurver. For at hjælpe dig med bedre at forstå er den skærm, du nu ser på, sammensat af pixels - en logisk snarere end en fysisk enhed. Hvis du skulle placere en trekantform over skærmens skærm, dækker den pixels i et specifikt arrangement. Under en simulering nulstilles stjernestrømmen i pixels og sammenlignes med stjernens normale flux. Denne simulerede kunstige kropstransit er derefter monteret mod kendt planetarisk transit ved hjælp af en Powell-algoritme.
”Men de fleste komplekse kunstige objekter 'lyskurve kan ikke nøjagtigt overlejres af en planetarisk transit, og algoritmen ender med ikke-nul rester, dvs. en ikke-nul forskel mellem de to lyskurver. Denne forskel er den 'personlige' signatur af det kunstige objekt. Hvis den roterer, viser de resterende lyskurver yderligere modulation. Når en kunstig genstand er indstillet mod en gradient, som for eksempel lemmen, vil der også pludselige hældningsvariationer i lyskurven under indtræden eller udtræden være, ”forklarer Arnold.
Den ligesidede trekant producerer en transitlyskurve, der er forskellig fra en kugle. Faktisk ligner dens lyskurve en ringet planetransit, så der er stadig en tvetydighed ved at skelne mellem disse objekter. Men mere komplekse objekter, såsom klynger af former, skaber for eksempel meget specifikke underskrifter. For en kunstig satellitlignende genstand ville dens symmetriske struktur være synlig - da hvert område ville påvirke lyskurven med specifikke intervaller. Et langstrakt objekt ville frembringe bølgeform i dens længere periode med indtrængen og udtræden - hvilket faktisk forårsager flere "transitter", hvilket gør detekteringen lettere. Arten af disse svingninger kunne meget vel betragtes som et tegn på intelligent udstyr. Hvis flere objekter blev rumligt arrangeret i grupper for at indtrænge en stjerne på en matematisk konstant måde, kunne disse dråber i lyskurven tydeligt repræsentere en type meddelelse - videnskabens sprog.
Med computer-simuleringerne perfekt, ved Arnold, hvordan et naturligt eller kunstigt transiterende legeme skal se ud i en lyskurve - men har videnskaben observeret en planetarisk transit? ”Indtil nu er der kun en transitlyskurve opnået med en meget god nøjagtighed - transit til HD 209 458b observeret med Hubble-rumteleskopet. T. Brown og kolleger fandt, at lyskurven kunne udstyres med en kugleformet krop, der er inden for målenøjagtigheden. ” Denne type information giver Arnold den model, han har brug for. I juni 2006 kan hans vision muligvis realiseres. COROT (en rummission godkendt af det franske rumfartsagentur CNES med deltagelse af Østrig, Belgien, Brasilien, Tyskland, Spanien, ESA og ESTEC) vil blive dedikeret til stjernernes seismologi og studiet af ekstrasolære planeter - den første godkendte rummission udelukkende helliget disse emner. Rumfartøjet vil bestå af et ~ 30 cm teleskop med en række detektorer til at overvåge lyskurverne for velvalgte stjerner gennem CCD. Det overordnede potentiale ved COROT (COnvection, ROtation og planetary Transits) er at detektere flere titalls jordstørrede planeter og flere kommende programmer såsom Terrestrial Planet Finder (TPF) og Space Interferometry Mission (SIM) vil ændre ansigtet til alt det, vi ved om ekstrasolære planeter.
Hvad betyder denne type ny teknologi for forskere som Luc Arnold? "Disse pladsopgaver giver en (fotometrisk) nøjagtighed på ned til 0,01% - men 1% kan være tilstrækkelig, hvis genstande er store nok." Ifølge hans forskning kræver en enkelt transit af et kunstigt organ den slags nøjagtighed, men en multiple transit ville være meget mere afslappet. "1% fotometri er inden for kapaciteten hos tusinder af amatørastronomer udstyret med CCD." Chancerne er langt større, at en kommunikativ civilisation ville favorisere en række objekter frem for en enkelt ikke-sfærisk til at signalere deres tilstedeværelse. Transitter af uigennemsigtige genstande er akratiske, hvilket sætter dem inden for detekterbarhed af CCD over hele spektret.
Som Luc påpeger, kan denne type forskning meget vel ligge inden for den bidragydende amatørastronom. I øjeblikket er søgningen efter tegn på udenlandsk intelligens begrænset til radio og søgningen efter laserpuls, der kræver specialudstyr. ”I øjeblikket er der ikke noget projekt, der anvender denne idé. Hvis ideen bliver til et specifikt (SETI) observationsprogram, er et antal samarbejde velkomne! ”
Søgningen efter planetariske transitter er allerede i drift, såsom Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), "og den flere transittilfælde kunne opdages i løbet af disse programmer - måske i morgen!" Mens morgendagen kan virke som en umulig drøm, ved Arnold anderledes. Hans arbejde er allerede blevet forelagt SETI-instituttet. For resten af jordens borgere venter vi på resultaterne. Vil i morgen vise os en mulig energiindsamlings-, kommunikations- eller studienhed, der er sat i kredsløb af en anden følsom art? Hvis vi betragter det, vi kender til astronomi, som en grundlæggende "sandhed" i hele Kosmos, kan en opdagelse i denne størrelsesorden være den største nyhed af dem alle ... ”Antagende at vi helt sikkert har opdaget en fremmed artefakt i en transitlyskurve , min mening er, at vi bør betragte det som en klar 'Hej verden ... Vi er her!' rettet til hele Galaxy! ”
Skrevet af Tammy Plotner
