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Os cientistas criaram uma nova técnica para encontrar e examinar possíveis sinais de rádio de outras civilizações em nossa galáxia – um grande avanço na busca por inteligência extraterrestre (SETI) que aumentará significativamente a confiança em qualquer futura detecção de vida alienígena.
A maioria das buscas SETI de hoje são conduzidas por radiotelescópios baseados na Terra, o que significa que qualquer interferência de rádio terrestre ou via satélite – variando de satélites Starlink a telefones celulares, microondas e até motores de automóveis – pode produzir um blip de rádio que imita uma assinatura tecnológica de um civilização fora do nosso sistema solar. Esses falsos alarmes aumentaram e frustraram as esperanças desde que o primeiro programa SETI dedicado começou em 1960.
Atualmente, os pesquisadores examinam esses sinais apontando o telescópio para um lugar diferente no céu e, em seguida, retornam algumas vezes ao local onde o sinal foi originalmente detectado para confirmar que não foi pontual. Mesmo assim, o sinal pode ser algo estranho produzido na Terra.
A nova técnica, desenvolvida por pesquisadores do projeto Breakthrough Listen da Universidade da Califórnia, em Berkeley, verifica evidências de que o sinal realmente passou pelo espaço interestelar, eliminando a possibilidade de que o sinal seja mera interferência de rádio da Terra.
Breakthrough Listen, a pesquisa SETI mais abrangente em qualquer lugar, monitora os céus do norte e do sul com radiotelescópios em busca de assinaturas tecnológicas. Ele também tem como alvo milhares de estrelas individuais no plano da Via Láctea, que é a provável direção em que uma civilização enviaria um sinal, com um foco particular no centro da galáxia.
“Acho que é um dos maiores avanços no rádio SETI em muito tempo”, disse Andrew Siemion, investigador principal da Breakthrough Listen e diretor do Berkeley SETI Research Center (BSRC), que opera o programa SETI mais antigo do mundo. “É a primeira vez que temos uma técnica que, se tivermos apenas um sinal, pode nos permitir diferenciá-lo intrinsecamente da interferência de radiofrequência. Isso é incrível, porque se você considerar algo como o sinal Uau!, eles geralmente são um único.”
Siemion estava se referindo a um famoso sinal de banda estreita de 72 segundos observado em 1977 por um radiotelescópio em Ohio. O astrônomo que descobriu o sinal, que não se parecia com nada produzido por processos astrofísicos normais, escreveu “Uau!” em tinta vermelha na impressão de dados. O sinal não foi observado desde então.
“A primeira detecção de ET pode muito bem ser pontual, onde vemos apenas um sinal”, disse Siemion. “E se um sinal não se repete, não há muito que possamos dizer sobre isso. E, obviamente, a explicação mais provável para isso é a interferência de radiofrequência, assim como a explicação mais provável para o sinal Wow!. Tendo este novo técnica e a instrumentação capaz de gravar dados com fidelidade suficiente para que você possa ver o efeito do meio interestelar, ou ISM, é incrivelmente poderoso.”
A técnica é descrita em um artigo publicado hoje na O Jornal Astrofísico pelo aluno de pós-graduação da UC Berkeley, Bryan Brzycki; Siemion; o orientador da tese de Brzycki, Imke de Pater, professor emérito de astronomia da UC Berkeley; e colegas da Cornell University e do SETI Institute em Mountain View, Califórnia.
Siemion observou que, no futuro, o Breakthrough Listen empregará a chamada técnica de cintilação, juntamente com a localização do céu, durante suas observações SETI, inclusive com o Green Bank Telescope em West Virginia – o maior radiotelescópio orientável do mundo – e a matriz MeerKAT na África do Sul.
Distinguindo um sinal de ET
Por mais de 60 anos, os pesquisadores do SETI examinaram os céus em busca de sinais que parecem diferentes das típicas emissões de rádio de estrelas e eventos cataclísmicos, como supernovas. Uma distinção importante é que as fontes cósmicas naturais de ondas de rádio produzem uma ampla gama de comprimentos de onda – isto é, ondas de rádio de banda larga – enquanto civilizações técnicas, como a nossa, produzem sinais de rádio de banda estreita. Pense no rádio estático versus uma estação FM sintonizada.
Devido ao enorme fundo de rajadas de rádio de banda estreita da atividade humana na Terra, encontrar um sinal do espaço sideral é como procurar uma agulha no palheiro. Até agora, nenhum sinal de rádio de banda estreita de fora do nosso sistema solar foi confirmado, embora o Breakthrough Listen tenha encontrado um candidato interessante – apelidado de BLC1 – em 2020. Análises posteriores determinaram que quase certamente foi devido à interferência de rádio, disse Siemion.
Siemion e seus colegas perceberam, no entanto, que sinais reais de civilizações extraterrestres deveriam exibir características causadas pela passagem pelo ISM que poderiam ajudar a discriminar entre sinais de rádio baseados na Terra e no espaço. Graças a pesquisas anteriores que descrevem como o plasma frio no meio interestelar, principalmente elétrons livres, afeta os sinais de fontes de rádio como pulsares, os astrônomos agora têm uma boa ideia de como o ISM afeta os sinais de rádio de banda estreita. Esses sinais tendem a aumentar e diminuir em amplitude ao longo do tempo – ou seja, eles cintilam. Isso ocorre porque os sinais são ligeiramente refratados, ou dobrados, pelo plasma frio interveniente, de modo que, quando as ondas de rádio finalmente atingem a Terra por caminhos diferentes, as ondas interferem, tanto positiva quanto negativamente.
Nossa atmosfera produz uma cintilação semelhante, ou cintilação, que afeta a luz óptica de uma estrela. Os planetas, que não são fontes pontuais de luz, não cintilam.
Brzycki desenvolveu um algoritmo de computador, disponível como um script Python, que analisa a cintilação de sinais de banda estreita e extrai aqueles que escurecem e iluminam em períodos de menos de um minuto, indicando que passaram pelo ISM.
“Isso implica que poderíamos usar um oleoduto adequadamente ajustado para identificar inequivocamente emissões artificiais de fontes distantes em relação à interferência terrestre”, disse de Pater. “Além disso, mesmo que não usássemos essa técnica para encontrar um sinal, essa técnica poderia, em certos casos, confirmar um sinal originário de uma fonte distante, em vez de local. Este trabalho representa o primeiro novo método de confirmação de sinal além do filtro de reobservação espacial na história do rádio SETI.”
Brzycki está agora realizando observações de rádio no Telescópio Green Bank, em West Virginia, para mostrar que a técnica pode eliminar rapidamente os sinais de rádio baseados na Terra e talvez até mesmo detectar a cintilação em um sinal de banda estreita – um candidato a tecnoassinatura.
“Talvez possamos identificar esse efeito em observações individuais e ver essa atenuação e brilho e realmente dizer que o sinal está passando por esse efeito”, disse ele. “É outra ferramenta que temos disponível agora.”
A técnica será útil apenas para sinais que se originam a mais de 10.000 anos-luz da Terra, uma vez que um sinal deve percorrer o ISM o suficiente para exibir cintilação detectável. Qualquer coisa originada nas proximidades – o sinal BLC-1, por exemplo, parecia vir de nossa estrela mais próxima, Proxima Centauri – não exibiria esse efeito.
Outros co-autores do papel são James Cordes de Cornell, Brian Lacki de BSRC e Vishal Gajjar e Sofia Sheikh de ambos BSRC e do Instituto SETI. O Breakthrough Listen é gerenciado pelas Iniciativas Breakthrough, um programa patrocinado pela Breakthrough Prize Foundation.
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