Un intrigante segnale candidato raccolto lo scorso anno dal progetto Breakthrough Listen è stato sottoposto a un’analisi approfondita che suggerisce che è improbabile che provenga dal sistema Proxima Centauri. Invece, sembra essere un artefatto dovuto a interferenza di tecnologie umane. Lo ha annunciato Breakthrough Initiatives. Due articoli di ricerca, pubblicati su Nature Astronomy, discutono sia la rilevazione del segnale candidato che un processo avanzato di analisi dei dati in grado di discernere con precisione i “falsi positivi“.
“Il significato di questo risultato è che la ricerca di civiltà oltre il nostro pianeta è ora un campo maturo e rigoroso della scienza sperimentale“, ha affermato Yuri Milner, fondatore di Breakthrough Inititatives.
Breakthrough Listen (un programma delle Breakthrough Initiatives) è un programma di scienze astronomiche alla ricerca di tecnofirme, segni di tecnologia che potrebbero essere stati sviluppati da intelligenze extraterrestri. Il team scientifico di Listen, guidato dal Dr. Andrew Siemion dell’Università della California, Berkeley, utilizza alcuni dei più grandi radiotelescopi al mondo, dotati dei sistemi di elaborazione digitale più capaci, per acquisire dati attraverso ampie aree dello spettro radio in direzione di un’ampia gamma di obiettivi celesti.
La ricerca è impegnativa perché la Terra è inondata di segnali radio dalla tecnologia umana: telefoni cellulari, radar, satelliti, trasmettitori TV e così via. Cercare un debole segnale da una stella lontana è come individuare un ago in un vasto pagliaio digitale.
Il CSIRO Parkes Telescope nel New South Wales, Australia (uno dei più grandi telescopi dell’emisfero australe, noto come ‘Murriyang’ a Wiradjuri) è tra le strutture che partecipano alla ricerca di Breakthrough Listen. Uno degli obiettivi monitorati da Parkes è Proxima Centauri, la stella più vicina al Sole, a una distanza di poco più di 4 anni luce. La stella è una nana rossa orbitata da due esopianeti conosciuti. Il team di Listen ha scansionato il bersaglio su una gamma di frequenze da 700 MHz a 4 GHz, con una risoluzione di 3,81 Hz, in altre parole, eseguendo l’equivalente della sintonizzazione su oltre 800 milioni di canali radio alla volta, con una sensibilità di rilevamento eccezionale.
Shane Smith, un ricercatore universitario che lavora con il Dr. Danny Price, scienziato del progetto Listen, nel programma di tirocinio Breakthrough Listen dell’estate 2020, ha analizzato i dati di queste osservazioni attraverso la pipeline di ricerca di Breakthrough Listen. Ha rilevato oltre 4 milioni di “risultati” – gamme di frequenza che avevano segni di emissione radio. Questo è in realtà abbastanza tipico per le osservazioni di Listen; la stragrande maggioranza di questi successi costituisce il pagliaio delle emissioni della tecnologia umana.
Come per tutte le osservazioni di Listen, il gasdotto filtra i segnali che sembrano difficilmente provenire da un trasmettitore a grande distanza dalla Terra, secondo due criteri principali:
- In primo luogo, il segnale cambia costantemente in frequenza nel tempo? Ci si aspetterebbe che un trasmettitore su un pianeta lontano sia in movimento rispetto al telescopio, portando a una deriva Doppler simile al cambiamento di tono di una sirena di un’ambulanza mentre si muove rispetto a un osservatore. Rifiutare gli hit senza tali segni di movimento riduce il numero di hit da 4 milioni a circa 1 milione per questo particolare set di dati.
- In secondo luogo, per gli hit residui, sembrano provenire dalla direzione del bersaglio? Per determinarlo, il telescopio punta in direzione di Proxima Centauri, quindi punta lontano, ripetendo più volte questo schema “ON – OFF”. Si prevede che le fonti interferenti locali influiscano sulle osservazioni ON e OFF, mentre una tecnofirma candidata dovrebbe apparire solo nelle osservazioni ON.
Anche dopo l’applicazione di entrambi questi filtri di dati, rimane una manciata di candidati che devono essere ispezionati visivamente. A volte un debole segnale è effettivamente visibile nelle osservazioni OFF ma non è abbastanza forte da essere rilevato da algoritmi automatizzati. A volte segnali simili compaiono nelle osservazioni vicine, indicative di sorgenti interferenti che potrebbero accendersi e spegnersi proprio nel periodo sbagliato, oppure il team può rintracciare i segnali sui satelliti che trasmettono comunemente in determinate bande di frequenza.
Di tanto in tanto rimane un segnale intrigante e deve essere sottoposto a ulteriori verifiche. Un tale segnale di interesse è stato scoperto da Smith nelle osservazioni di Listen di Proxima Centauri usando il telescopio Parkes. Un segnale Doppler a banda stretta, persistente per cinque ore di osservazione, che sembra essere presente solo nelle osservazioni “ON” della stella bersaglio e non nelle osservazioni “OFF” intervallate, aveva alcune delle caratteristiche attese da un candidato tecnofirma.
La dott.ssa Sofia Sheikh, attualmente ricercatrice post-dottorato con il team Listen presso l’UC Berkeley, ha scavato in un set di dati più ampio di osservazioni prese in altri momenti. Ha trovato circa 60 segnali che condividono molte caratteristiche del candidato, ma si vedono anche nelle rispettive osservazioni OFF.
“Possiamo quindi affermare con sicurezza che questi altri segnali sono locali al telescopio e generati dall’uomo“, afferma Sheikh. “I segnali sono spaziati a intervalli di frequenza regolari nei dati e questi intervalli sembrano corrispondere a multipli di frequenze utilizzate dagli oscillatori comunemente usati in vari dispositivi elettronici. Prese insieme, queste prove suggeriscono che il segnale è un’interferenza della tecnologia umana, sebbene non siamo stati in grado di identificare la sua fonte specifica. Il segnale originale trovato da Shane Smith non viene ovviamente rilevato quando il telescopio è puntato lontano da Proxima Centauri, ma dato un pagliaio di milioni di segnali, la spiegazione più probabile è ancora che si tratti di una trasmissione dalla tecnologia umana che sembra essere “strana”. ‘ nel modo giusto per ingannare i nostri filtri“.
Il direttore esecutivo di Breakthrough Initiatives, il dott. S. Pete Worden, ha osservato: “Anche se non siamo stati in grado di individuare una vera tecnofirma, siamo sempre più fiduciosi di avere gli strumenti necessari per rilevare e convalidare tali firme, se esistono“.
Breakthrough Listen sta mettendo a disposizione del pubblico tutti i dati delle scansioni di Parkes per chi volesse esaminarli in proprio. Il team ha anche appena pubblicato due documenti (guidati da Smith e Sheikh) che delineano i dettagli dell’acquisizione e dell’analisi dei dati e una nota di ricerca che descrive le osservazioni di follow-up di Proxima Centauri condotte con il Parkes Telescope nell’aprile 2021.
Listen continuerà il monitoraggio di Proxima Centauri, che rimane un obiettivo irresistibile per le ricerche di tecnofirme, utilizzando una suite di telescopi in tutto il mondo. E il team continua a perfezionare gli algoritmi per migliorare la loro capacità di discriminare tra “aghi” e “fieno”, anche come parte di una competizione di elaborazione dati crowdsourcing recentemente completata in collaborazione con kaggle.com.
“Nel caso di questo particolare candidato”, osserva Siemion, “la nostra analisi suggerisce che è altamente improbabile che provenga davvero da un trasmettitore su Proxima Centauri. Tuttavia, questo è senza dubbio uno dei segnali più intriganti che abbiamo visto fino ad oggi“.
