FAST, situato in Cina, è attualmente il radiotelescopio più grande e sensibile al mondo con un diametro di circa 500 metri. In seguito ad un accordo tra l’Accademia cinese delle scienze, la Breakthrough Listen Initiative e il SETI, Fast verrà utilizzato per cercare forme di vita extraterresti.
Nel 2016, il radiotelescopio sferico FAST ha raccolto la sua prima luce: da allora è stato sottoposto a numerosi test ed è entrato in servizio, ed è andato ufficialmente online nel gennaio 2020. In questo arco di tempo, è stato anche responsabile di molteplici scoperte, tra cui quasi un centinaio di nuove pulsar.
Secondo un recente studio condotto da un team internazionale di scienziati e guidato dalla Chinese Academy of Sciences (CAS), il radiotelescopio FAST potrebbe avere un altro principale utilizzo: la ricerca dell’intelligenza extraterrestre (SETI). Basandosi sulla collaborazione con l’organizzazione scientifica Breakthrough Initiatives, gli autori dello studio evidenziano i modi in cui FAST potrebbe consentire alcune nuove osservazioni SETI, grazie alla sua sensibilità straordinariamente elevata, che è di 2,5 volte superiore al miglior radiotelescopio disponibile.
Negli obbiettivi per la ricerca di una civiltà extraterrestre, come prima cosa gli scienziati analizzeranno la galassia di Andromeda, poi osserveranno le immagini raccolte da TESS, ed infine studieranno i segnali modulati che fino a poco tempo fa non erano rilevabili dal programma SETI.
Il primo di questi obiettivi, la galassia di Andromeda, potrebbe sembrare strana come scelta per una missione di monitoraggio SETI. Tuttavia, il dottor Vishal Gajjar, scienziato della Breakthrough Listen Initiative, sottolinea che finora gli astronomi hanno completamente ignorato qualsiasi potenziale segnale proveniente dalla galassia.
Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che molti segnali sono considerati troppo deboli per essere rilevabili dagli strumenti moderni. Tuttavia, con la maggiore sensibilità di FAST, gli astronomi sarebbero in grado di captare segnali a 10-19 watt. Il che porterebbe buone possibilità di cogliere segnali di civiltà extraterrestri anche lontane come Andromeda.
La nostra stessa galassia vicina è composta da circa 1 trilione di stelle, il che sarebbe molto da analizzare. Fortunatamente, FAST ha una caratteristica unica che lo rende adatto per osservare un’area così densamente popolata. Dispone di 19 raggi individuali che possono essere diretti in diversi punti del cielo. Il team prevede di sorvegliare le oltre 1 trilione di stelle nella galassia di Andromeda, prendendo 21 immagini esagonali, ognuna richiederà 4 diversi puntamenti dei 19 raggi che compongono il sistema di raccolta dati di FAST. Ogni puntamento richiederebbe 10 minuti, quindi l’intero rilevamento della galassia di Andromeda richiederebbe solo circa 14 ore di tempo di osservazione.
Ciò lascerebbe un sacco di tempo in più per un altro degli obbiettivi che il team spera di realizzare: un rilevamento dei pianeti scoperti dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) in zona zona abitabile. Sebbene Kepler, un altro telescopio per la caccia ai pianeti, abbia effettivamente trovato più esopianeti di TESS, la maggior parte di essi è molto più lontana e quindi avrebbe segnali molto più deboli.
La distanza media da un pianeta che TESS ha rilevato è compreso tra i 100-200 anni luce, molto più vicino di quelli trovati da Kepler. Quindi, anche se una civiltà lì presente non sta inviando intenzionalmente un segnale direttamente alla Terra, potremmo essere in grado di cogliere fugaci scorci di messaggi che avrebbero inviato tra loro. Esattamente come controllare rover robotici su un altro pianeta o emettere il loro equivalente di canali televisivi in radiofrequenza.
Invece di utilizzare il Fast L-band Array (FLAN), che ospita i 19 raggi che sarebbero così utili nello studio di Andromeda, il team prevede di utilizzare una serie di ricevitori a raggio singolo per studiare i pianeti candidati a TESS. Questi ricevitori a raggio singolo hanno una larghezza di banda molto più ampia rispetto alla banda 1050-1450 disponibile su FLAN.
Vanno da A1 (70-140 MHz) ad A1 (2000-3000 MHz). La larghezza spettrale di questi ricevitori consentirà agli astronomi di guardare segnali che sarebbero irraggiungibili utilizzando altri telescopi. Gli alieni potrebbero potenzialmente utilizzare larghezze di banda di segnale non convenzionale, quindi maggiore è la dimensione della frequenza che un telescopio è in grado di catturare, più è prezioso per gli astronomi SETI.
Non è solo la ripetizione dei segnali su una singola larghezza di banda che interessa gli astronomi. I segnali modulati, come quelli che trasportano dati, sarebbero il Santo Graal della ricerca SETI. Con una combinazione della sensibilità di FAST e di alcuni nuovi algoritmi di apprendimento automatico assistito dall’intelligenza artificiale, i ricercatori saranno finalmente in grado di identificare un segnale modulato di origine sconosciuta.
Il team Breakthrough Listen si è unito alla sfida di classificazione dei segnali di intelligenza artificiale dell’esercito americano. Come parte di questa sfida, hanno sviluppato un algoritmo noto come classificatore di apprendimento automatico, in grado di identificare nuovi segnali modulati con una precisione del 95%.
Applicato al SETI, questo aiuterebbe il team a notare qualsiasi tipo di nuovo modello modulato. Come per le larghezze di banda del segnale, gli alieni potrebbero utilizzare una tecnica di modulazione completamente sconosciuta. Ma l’algoritmo del team Breakthrough Listen dovrebbe essere in grado di identificare che almeno c’è un segnale.
In futuro potrebbe essere possibile anche un programma di traduzione, il che richiederebbe un’enorme quantità di dati raccolti. Per ora, FAST è ancora la migliore fonte di dati di qualità disponibile per tali ricerche SETI. Il team di Breakthrough Listen spera di ricevere finanziamenti per i programmi di ricerca descritti nel loro documento nei prossimi anni.
Il Breakthrough Listen è anche già impegnato con MeerKAT, un telescopio ubicato in Sud Africa, che ha recentemente ricevuto un cluster di elaborazione aggiornato che consentirà al team di eseguire alcuni calcoli di frequenza avanzati che non sono mai stati possibili prima. L’intero sistema MeerKAT è un precursore dello Square Kilometre Array, che promette di avere un impatto sull’intero campo della radioastronomia, ma sarà online solo intorno al 2027.
Fino ad allora, FAST si rivelerà uno strumento inestimabile che consentirà al SETI e a tutti gli altri tipi di ricercatori di radioastronomia di raccogliere più dati e trarre conclusioni migliori.
Fonte: Universetoday
