, Hvor de store penge er kraftoverførsel en massiv jagt efter udenjordisk intelligens

I 2015, Sofia Sheikh var på løse ender., Hendes rådgiver ved University of California (UC), Berkeley, som hun studerede varme, gigantiske eksoplaneter med, var tilbage til et nyt job. Gennemse reddit så hun et indlæg om en overdådigt finansieret ny søgning efter udenjordisk intelligens (SETI) og bemærkede, at dens leder også var hos UC Berkeley: astrofysiker andre.Siemion. Hun bad sin tidligere rådgiver om en introduktion og mødtes med Siemion, da han stadig udpakede kasser på et nyt kontor. “Alt er slags historie derfra,” siger Sheikh, der blev holdets første bachelorstuderende.Sheikh er nu ph. d., studerende ved Pennsylvania State University (Penn State), University Park, hvor hun ledede en radioundersøgelse af 20 nærliggende stjernesystemer på linje med jordens orbitalplan. Hvis en intelligent civilisation beboede et af disse systemer og pegede en kraftfulde teleskop vores vej, ville de se Jorden passerer foran Solen, og de kunne afsløre tegn på liv i vores atmosfære. De kan endda beslutte at sende os en besked. Resultaterne, der blev offentliggjort i februar i Astrophysical Journal, var ikke overraskende. “Spoiler alert: ingen udlændinge,” spøger Sheikh.,

Seti forskere er vant til negative resultater, men de forsøger hårdere end nogensinde at vende denne rekord rundt. Breakthrough Listen, de $ 100 millioner, 10-årige, privatfinansierede SETI-indsats Siemion fører, løfter et felt, der i årtier har været afhængig af sporadiske filantropiske uddelinger. Før gennembrud Lyt, SETI var “krybende sammen” med et par dusin timers teleskop tid om året, Siemion siger; nu bliver det tusindvis. Det er som” at sidde i en Formel 1 racerbil, ” siger han., De nye midler har også været “en stor katalysator” for uddannelse af forskere i SETI, siger Jason Wright, direktør for Penn State Extraterrestrial Intelligence Center, som åbnede i år. “De plejer virkelig et samfund.”

gennembrud lytter styrker radioundersøgelser, som er grundpillen i SETI. Men pengene ansporer også til andre søgninger, i tilfælde af at udlændinge vælger andre slags meddelelser—for eksempel laserblit.—eller slet ingen, der kun afslører sig gennem passive “technosignaturer.,”Og fordi de data, der er indsamlet ved Gennembrud Lytte er udgivet i et offentligt arkiv, astronomer kæmning gennem det abiotiske fænomener: den mystiske dyb-plads pulser kaldes hurtig radio byger og foreslog mørkt stof-partikler, kaldet axions. “Der er uudnyttede muligheder her,” siger A .ion-søgeren Matthe.La .son fra Stockholms Universitet.

måske er den vigtigste konsekvens af gennembrud lyt, at det har nudged SETI, engang betragtet fringe videnskab, mod mainstream., “Tidsskrifter slapper af og lader gode teknosignaturpapirer offentliggøres,” siger astrobiolog Jacob Ha..-Misra fra Blue Marble Space Institute of Science. “Fnisen faktor er at reducere.”Efter næsten 3 årtier med at undgå SETI organiserede NASA et technosignature-værksted i 2018. I Juni, det tildelte et tilskud til at modellere detekterbarheden af mulige teknosignaturer i atmosfæren af eksoplaneter, dets første SETI-relaterede tilskud nogensinde, der ikke involverer radiosøgninger.

men nogle astronomer bekymre finansiering velsignelse forvrænger videnskab., Fernando Camilo, chefforsker for det Sydafrikanske Radioastronomiobservatorium, siger, at Breakthrough Listen ‘ s glupske appetit på tid på store teleskoper efterlader ham ubehagelig. “Det giver mindre tid til at udføre astronomi.”Andre siger, at SETIS højrisiko-rush-for-the-pri .e-tilgang kunne distrahere finansieringsmidler fra en mere rationel, trinvis søgning efter udenjordisk liv. “Vi har en virkelig tankevækkende proces om, hvad der bliver finansieret, og hvad der ikke gør,” siger Harvard University astronom David Charbonneau. “Det sker ikke med rige individer .,”

Større høstakke

Relative dybde i spaceFrequency (Gigahertz)Brøkdel af sky0.010%0.020.,0351525354531579Allen Teleskop Array2009Breakthrough Lytte, Green Bank Telescope2016Project Ozma1960

Men SETI tilhængere ikke kan se sig selv som separatister. De arbejder i stigende grad hånd i hånd med dem, der søger efter eksoplaneter og studerer astrobiologi. “At lede efter intelligens er den logiske konklusion af denne søgen efter liv,” siger astronom David Kipping fra Columbia University.,

SETI startede lille. I 1960 pegede astronomen Frank Drake på et 26 meter radioteleskop i Green Bank, Westest Virginia, mod to nærliggende sollignende stjerner. Han scannede frekvenser omkring 1.42 ghz, hvilket svarer til bølgelængder på omkring 21 cm—den del af spektret, hvor skyer af interstellart brint udsender fotoner. Denne 21-centimeter glød er allestedsnærværende, og Drake antog, at det kunne være en universel kanal på det kosmiske instrumentbræt, et naturligt sted for en clarion “vi er her!”Men hans mål, Tau Ceti og Epsilon Eridani, var udtryksløse., Undersøgelsen, kaldet Project O .ma, så ingen tegn på kunstgreb, såsom en intens spike presset ind i et smalt frekvensbånd.

Med støtte fra NASA og National Science Foundation (NSF), men søger fortsat, med større teleskoper til at lytte til svagere signaler og hardware, der kan scanne tusinder og til sidst millioner af smalle frekvens kanaler på én gang. Drake udtænkte sin nu berømte, eponyme ligning, der estimerer, hvor mange kommunikative udenjordiske civilisationer der kan eksistere i Mælkevejen., Det afhænger af syv variabler, fra hastigheden af stjernedannelse til den gennemsnitlige levetid for en civilisation. Selvom kun en af de syv faktorer-stjernedannelseshastighed – var kendt med nogen sikkerhed, fremmede jægere var på jagt.

i 1992 besluttede NASA at se hårdere ud, kun for hurtigt at vende kurs. Det begyndte på Mikrobølgeobservationsprojektet, en 10-årig SETI-søgning på $100 millioner ved hjælp af flere store teleskoper. Men det følgende år blev projektet latterliggjort og skåret af lovgivere, der fokuserede på at reducere det føderale budgetunderskud. Lige siden har NASA for det meste kastet sig væk fra SETI.,

selv da den føderale finansiering skrumpede, gav 1990 ‘ erne SETI en uventet gave. Indtil da havde ingen opdaget en eksoplanet, langt mindre en potentielt gæstfri, men det årti bragte en række opdagelser. Siden da har missioner som NASAs Kepler-teleskop antydet, at planetløse stjerner er sjældne, og at omkring en ud af fem sollignende stjerner har potentielt beboelige planeter i Jordstørrelse-yderligere to faktorer i Drake—ligningen, der har givet anledning til optimisme blandt Seti-fortalere. Tech-boom fra århundredeskiftet bød på endnu et løft: nyligt prægede milliardærer med en smag for plads., Et højdepunkt kom i 2007 med indvielsen af Allen Telescope Array, et SETI-observatoriet i Californien kick-startede med $11,5 mio fra Microsoft-medstifter Paul Allen.

derefter tog feltet endnu et spring. Finanskrisen i 2008 ramte, og inden for få år, med føderal og statslig finansiering stram, trak UC Berkeley sig tilbage fra projektet. Arrayet blev sat i dvaletilstand i 8 måneder. En planlagt udvidelse fra 42 til 350 retter blev aldrig realiseret. “SETI blev fuldstændig decimeret,” siger Siemion. “Jeg var en af måske to eller tre i hele verden, der arbejdede på SETI.,”

det var da Yuri Milner ringede.født og uddannet i Moskva arbejdede Milner som partikelfysiker ved Lebedev Physical Institute. I 1990, da Sovjetunionen kollapsede, forlod han for at studere forretning ved University of Pennsylvania, og i 1999 grundlagde han en internetinvesteringsfond. Fonden var en tidlig backer af Facebook og Twitter, og senere Spotify og Airbnb. Forbes Maga .ine sætter Milners nettoværdi på 3, 8 milliarder dollars. “Jeg lavede nogle heldige investeringer,” fortæller han videnskaben.

Milner siger, at han altid har følt en forbindelse med plads og SETI., Han blev født i 1961, dage efter at Drake indkaldte til den første Seti-konference. Han er opkaldt efter Yuri Gagarin, den første kosmonaut. Når han havde opbygget en formue, ” opdagede jeg, at jeg nu kan give tilbage til videnskaben,” siger han. Han vidste om SETIS alvorlige økonomiske vanskeligheder, og han troede, at hans penge og viden om tech-branchen kunne hjælpe med at fremskynde søgningen. Siemions UC Berkeley center, på tværs af San Francisco Bay fra Milners hjem i Silicon Valley, blev modtageren.

gennembrud lytte fastsat ambitiøse mål., Det ville survey 1 million af de nærmeste stjerner til Jorden og 100 nærliggende galakser ved hjælp af to af verdens mest følsomme styrbare teleskoper, 100-meter-Grøn Bank-Teleskopet i West Virginia, og den 64-meter Parkes radio-teleskop i Australien. 20% og 25% af tiden på disse teleskoper lovede Breakthrough Listen at dække 10 gange mere himmel end tidligere undersøgelser og fem gange mere af radiospektret og indsamle data 100 gange hurtigere.,

Nå disse mål kræves ny hardware. Den centrale elektroniske komponent er en digital backend, som hugger teleskopdata i ultratynde frekvensskiver og registrerer dem. Siemion siger, at Breakthrough Listen ‘s backends er” størrelsesordrer mere magtfulde end noget andet på stedet.”Instrumenterne er tilgængelige i 100 timer hvert år til andre astronomer, der er interesseret i en sådan fin frekvensopløsning., Denne tildeling overtegnes ofte hos Green Bank, siger Siemion, lige siden backend hjalp med at karakterisere den første gentagne hurtige radioudbrud.

projektet tilføjer et stort nyt teleskop til sin blanding af samarbejder: MeerKAT, et sydafrikansk udvalg af 64 retter hver 13,5 meter på tværs. I stedet for at købe tid på arrayet, bryder Breakthrough Listen ind i datastrømmen, mens teleskopet observerer sine regelmæssige mål—en procedure kendt som commensal observation. “Du tager hvad du kan få,” siger Camilo. “Når det virker, er det fantastisk.,”Kommensal observation vil også blive tilføjet til Karl G. Jansky meget stort udvalg i Ne.me .ico, arbejdshesten i amerikansk radioastronomi, i et projekt ledet af det privatfinansierede SETI-Institut.indsamling af datasæt er en ting; skure dynger af dem for fremmede meddelelser er en anden. SETI-forskere har længe kigget efter energi pakket ind i smalfrekvenssignaler—noget, der er svært for naturen at replikere, selvom astronomer er nødt til at udelukke humanmade signaler., En test er at se, om signalets frekvens driver over tid: en fremmed sender ville være på en bevægende planet, hvilket forårsager et Doppler-skift. Hvis frekvensen er rockstabil, er det sandsynligvis jordisk interferens. Tilsvarende, hvis signalet fortsætter, når teleskopet bevæger sig fra sit mål, er det støj fra jorden.

men udlændinge kan sende noget mere komplekst end en enkelt høj note. Hvordan scanner du SETI-data efter noget, der bare virker uregelmæssigt eller underligt? Forskere har forsøgt at hverve kunstig intelligens (AI), men det har ikke været let., En art af AI, naturlige sprog, algoritmer, kan genkende centrale ord i den strøm af menneskelig tale—tænke på Amazon ‘ s Alexa, eller hvis der har været andre på National Security Agency—efter at være blevet uddannet på langt tale datasæt. Men det enorme antal smalle frekvenskanaler i SETI-data overvælder disse algoritmer.konvertering af datastrømmen til 2D-diagrammer, der ligner billeder, fungerer bedre, i det mindste i test, hvor maskinsynsalgoritmer valgte mærkelige billeder fra en torrent af lignende., “Vi er nødt til at gætte, hvordan en anomali kan se ud, og træne algoritmen til at kigge efter dette, eller se efter ting, der ligner hinanden,” siger Steve Croft fra UC Berkeleys Seti Research Center.fokus for SETI-søgninger har en tendens til at afspejle tidens teknologi. Radio var i sin storhedstid, da Drake startede. Men da lasere er vokset i kraft og raffinement, så har bestræbelser på at få øje på fremmede lasersignaler med såkaldt optisk SETI.

astronomer har udført optiske søgninger med beskedne teleskoper siden 1990 ‘ erne. Breakthrough Listen gør sit eget, med tiden på 2.,4-meter automatiseret Planet Finder (APF) teleskop på Lick Observatory i Californien. APF har scannet en prøve af stjerner til afstande op til 160 lysår, men vil nu arbejde gennem en ny liste: stjerner med potentielt beboelige planeter identificeret af NASAs transiterende e .oplanet Survey Satellite.

andre udvikler teleskoper, der ikke behøver at målrette individuelle stjerner. Den LaserSETI projektet, der er finansieret af SETI Institute, er en samling af $30.000 miniobservatories, der består af en off-the-shelf fisheye-linse, to kameraer, og elektronik, der ville samle lyset fra hele himlen. Den første blev installeret sidste år på et observatorium tag nord for San Francisco. Til sidst ønsker instituttet at installere 60 instrumenter rundt om i verden til 24/7 dækning.,

LaserSETI ‘ s små teleskoper ville kun hente en særlig lys flash fra en nærliggende kilde. Shelley Wright i UC San Diego håber at se meget længere med den Pulserende All-sky Nær-infrarødt Optisk SETI (PANOSETI), en all-sky teleskop er i stand til at opdage ultrakorte laserpulser på tværs af alle optiske bølgelængder.panoseti ‘ s design inkluderer lynhurtige fotontællere, der er følsomme over for pulser mindre end en milliarddel af 1 sekund lang. “Det er svært for naturen at lave det,” siger Shelley .right. Det er afhængig af en Fresnel-linse, en type, der bruges i fyrtårne til at fokusere lys i en smal stråle., Vendt over, kan en Fresnel samle lys fra en 10 wide-bred plet af himlen på fotontællerne. Holdet bygger to observatorier, hver en række 80 teleskoper med linser 50 centimeter på tværs, bundtet sammen i et flueøjearrangement. Planen er at placere parret 1 kilometer fra hinanden—for at hjælpe med at udrydde falske positiver—på Palomar Observatory i Californien. Projektet er finansieret af Franklinualcomm-medstifter Franklin Antonio og har bygget fem teleskoper, men er blevet stoppet af COVID-19-pandemien.,

så igen, selv intelligente udlændinge kan være for travlt eller for genert til at sende beskeder til stjernerne. Så SETI-forskere håber også at opdage passive tegn på teknologi. Folks ideer om, hvad man skal kigge efter, afspejler ofte deres tid: overvej det 19.århundredes “opdagelse” af kanaler på Mars, da kanaler stadig var en almindelig form for transport på jorden. I 1960, midt i hurtig økonomisk vækst og bekymring for energimangel, forestillede fysiker Freeman Dyson, at et avanceret samfund kunne bygge en megastruktur omkring en stjerne for at fange sin energi., Sådanne “Dyson spheres” fortsætter med at fascinere og blev foreslået som en forklaring på de mærkelige dæmpninger af stjernen KIC 8462852, kendt som Tabby ‘ s Star. I 2015 førte Jason .right en søgning efter gløden fra Dyson spheres i 100.000 nærliggende galakser ved hjælp af data fra NASAs Wideide-field Infrared Survey e .plorer-satellit.

Technosignaturer kunne være mere subtile. I en ikke alt for fjern fremtid kan ultrasensitive radioteleskoper muligvis hente bjælkerne fra en radar, som dem, der bruges til flyvekontrol, fra en fjern eksoplanet., Fremtidige optiske teleskoper kan afsløre gløden af en bys lys eller dens infrarøde varme. Tung industri eller geoengineering kan efterlade fingeraftryk i en planets atmosfære.

bare at vide, at vi ikke er alene … er noget, der kan bringe os sammen her på jorden.

denne indsats chime med søgninger efter biosignaturer, detekterbare mærker, som organisk liv kan efterlade på en e .oplanet. “Linjen mellem teknosignaturer og biosignaturer sløres,” siger Sheikh. “Det giver mening at observere begge dele.,”Da NASA besluttede at finansiere 2018-workshoporkshoppen om technosignaturer, følte NASA, at de kunne diskuteres” på et fastere videnskabeligt fundament end før, ” siger Michael ne., agenturets stedfortrædende associerede administrator for forskning. Efter workshoporkshoppen forsvandt ordlyden i NASA-finansieringsopkald, der i nogle år havde udelukket SETI-relaterede forslag.,

I juni, Jason Wright og hans kolleger har nydt godt af den nye åbenhed, da de blev tildelt et tilskud til model exoplanet-atmosfærer og sammensætte et “bibliotek” af potentielle technosignatures, som astronomerne kan henvise til, når observere exoplaneter. Holdet vil først modellere chlorfluorcarboner—et forurenende stof, der ikke produceres naturligt-og store solcelleanlæg, fordi de ville efterlade en åbenlys cutoff i den ultraviolette del af spektret., “Det, vi skal kigge efter, er ting, der ikke kan undgås, civilisationens manifestationer i biosfæren,” siger Adam Frank, ledende efterforsker på grant ved University of Rochester.

men selv efter fanfare af gennembrud lytte, SETI er stadig langt fra en central bekymring for de fleste astronomer. I 2018 udarbejdede forskerpaneler indkaldt af National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (NASEM) strategier for NASA om astrobiologi og eksoplaneter., De gjorde ringe omtale af technosignaturer og rådede ikke NASA til at bruge penge på emnet eller mere generelt SETI.

SETI-entusiaster sige, at de forsøger at undgå at blive lukket ud af en endnu større NASEM indsats: dens decadal survey of astrophysics, er en once-a-årti prioritering øvelse, der er påvirkelige med finansieringsorganer og lovgivere. Undersøgelsen skal rapportere tidligt næste år. “Vi har gjort et stort skub for at få den decadale undersøgelse … for eksplicit at sige, at NASA og NSF er nødt til at pleje dette felt,” siger Jason .right., Han og kolleger gjort ni indlæg, kendt som hvidbøger, til undersøgelsen, sammenlignet med en enkelt hvidbog i den tidligere undersøgelse. Sheikh siger: “Der er tegn på, at vinden begynder at skifte.”

men mange astronomer mener, at den vigtigere jagt er for fremmede liv af en mere grundlæggende art, ikke den højere risikosøgning efter teknologiske samfund. “Vi er nødt til at investere i generelle spørgsmål,” siger Charbonneau, der var formand for NASEM-panelet, der udviklede NASA-e .oplanetjagtstrategien. “Hvis vi bare går efter prisen og ikke finder noget, hvad har vi lært af det?,”

Mainstream astrobiologer håber, at den dekadale undersøgelse vil give tommelfingeren op til den store UV/optiske / IR-landmåler eller LUVOIR, et foreslået NASA-rumteleskop så meget som seks gange bredere end Hubble-Rumteleskopet. Det ville undersøge beboelige planeter for biosignaturer og estimere den brøkdel af dem, der understøtter livet—et andet udtryk i Drake-ligningen. “De fremskridt, vi har gjort som forskere, følger betingelserne i Drake-ligningen i rækkefølge,” siger astrobiolog Sha .n Domagal-Goldman fra NASA Goddard Space Flight Center. “Disse fremskridt kan føre til en søgning efter technosignaturer., Jeg kunne se, at LUVOIR blev brugt til at gøre det, selvom det ikke var designet til en sådan søgning.”

Jason Jasonright mener imidlertid, at den potentielle udbetaling af SETI bare er for fristende til at udskyde søgningen. I juli rapporterede han og hans kolleger “discovery space”—alle mulige placeringer, frekvenser, følsomheder, båndbredde, tider, polariseringer og modulationer—som SETI-radioundersøgelser hidtil har udforsket. Resultatet: hvis hele opdagelsesrummet er repræsenteret af verdens oceaner, har SETI hidtil søgt volumen på et boblebad.,

Milner synes klar til at støtte mindst et par flere Seti boblebade. Han siger, at han ønsker gennembrud lytte til at fortsætte forbi 2025, når hans oprindelige finansiering løber ud. “Det er et af de mest eksistentielle spørgsmål i vores univers,” siger han. “Bare det at vide, at vi ikke er alene … er noget, der kan bringe os sammen her på jorden.”