Idegenek: örökre néma marad számunkra az univerzum egy új hipotézis szerint

Régi és megválaszolatlan kérdés, hogy ha az univerzumban a matematikai valószínűség szerint megszámlálhatatlanul sok magasan fejlett földönkívüli civilizáció létezhet, miért nem sikerült mindeddig a nyomukra bukkannunk. Az 1960-as évek elején az idegenek technikai eredetű jeleinek azonosítására életre hívott multidiszciplináris tudományág, a SETI (Search for Extra-Terrestial Intelligence) két szaktudósa, Vishal Gajjar és Grayce C. Brown a közelmúltban egy rendkívül érdekes új hipotézist tett közzé arról, hogy mi lehet az oka az univerzum tökéletes némaságának. Ha beigazolódik a két tudós jól ismert csillagászati jelenségekre alapozott elméletének helyessége, akkor a legnagyobb valószínűség szerint akár örökre is némák maradhatnak számunkra a távoli idegen civilizációk.

A matematikai valószínűség szerint rengeteg idegen civilizáció lehet az univerzumban Fotó: NASA/ESA

Az idegenek keresése a csillagászat már fél évszázadra visszanyúló kutatási területe. Annak ellenére, hogy évtizedek óta nagy teljesítményű rádióteleszkópok tucatjai fürkészik az univerzum mélységeit a feltételezett magasan fejlett földönkívüli technikai civilizációk jelei után kutatva, mégis úgy tűnik, hogy a világegyetem néma. Az univerzum hallgatásának lehetséges okaira már eddig is több elmélet született; ezt egészíti ki egy igen eredeti új hipotézis, amit a múlt héten publikáltak.

Idegenek: miért nem adnak jelt magukról a feltételezett földönkívüliek?  (Fotó: Science Photo Library)

Idegenek: csak fikció, vagy matematikai bizonyosság a létezésük?

A nemrég megjelent új tanulmány szerzői szerint annak, hogy miért hallgat a világegyetem, azaz, miért nem sikerült mindeddig még egyetlen mesterséges jelet sem fognunk annak ellenére, hogy lassan már nyolc évtizede rendelkezünk az ezek detektálására alkalmas eszközökkel, igen egyszerű lehet az oka. Az idegenekkel való lehetséges csillagközi kommunikáció egy mindeddig figyelmen kívül hagyott gátja ugyanis maguktól a galaxis csillagaitól származik, és ezt a tényezőt mindeddig nem vettük még figyelembe – vélik a tanulmányt jegyző kutatók.

Az Arecibo Obszervatórium nagy rádióteleszkópja, amivel az idegenek után is kutatnak (Fotó: Alessandro Cai  / Wikimedia Commons)

A Fermi-paradoxon egy feltételezhető ellentmondás a földönkívüli civilizációk magas becsült matematikai valószínűsége és az erre vonatkozó bizonyítékok hiánya között. Enrico Fermi Nobel-díjas magfizikus volt az első, aki 1950-ben megfogalmazta ezt az ellentmondást. Korábban is voltak és jelenleg is folynak kísérletek a Fermi-paradoxon feloldására a feltételezett földönkívüli civilizációk létezésére utaló közvetett vagy közvetlen bizonyítékok keresésével, továbbá olyan elméletek felállításával, amelyeknek az a kiindulópontja, hogy az univerzumban a magasan fejlett élet az emberek tudta nélkül is létezhet. A szkeptikusok szerint intelligens élet nem, vagy pedig csak annyira ritkán lehet jelen a világegyetemben, hogy az emberiségnek semmi esélye sincs az ezekkel való kapcsolatba kerülésre.

A rádiócsillagászat történetében nem számít egyedi esetnek, hogy a csillagászok egy olyan új és szokatlan jelet azonosítanak, amilyennel korábban még sohasem találkoztak. E jelek némelyike – mint például az 1977-ben felfedezett és mind a mai napig a „leggyanúsabbnak” tartott úgynevezett Hűha! szignál volt – azonban csak a közvélemény szemében tűnhet szenzációsnak, mert a szakemberek számára valójában egyszerűen eldönthető, hogy egy új és ismeretlen szignál természetes, vagy pedig esetleg mesterséges eredetű-e. 

A híres Hűha! szignál eredetije (Fotó: Wikimedia Commons)

Bár számos módja létezik a természetes és az idegenektől származó jelek megkülönböztetésének, ezek közül a legegyszerűbb a spektrum sávszélességének meghatározása. A természetes kozmikus rádióforrások általában széles hullámhossztartományban bocsátanak ki jeleket. 

Ezzel szemben egy feltételezhető mesterséges forrásból eredő szignál keskeny sávtartományú lesz,

 mivel a széles hullámhosszúságú jelek hatalmas mennyiségű energiát emésztenek fel. Következésképpen a SETI a keskeny frekvenciás jelek felkutatására összpontosít, különösen azokon a hullámhosszakon, amelyeket – feltételezésük szerint – az idegenek választhatnak csillagközi üzenetek küldéséhez. 

Egyelőre nincs semmilyen tudományos bizonyíték az idegenek létezésére (Fotó: Devianart)

Az új tanulmány most egy új problémára mutat rá azon túl, hogy az idegenek pszichológiájának ismerete nélkül nyilván a kedvenc frekvenciáikban sem lehetünk biztosak.

Ezért hallgathat az univerzum az új hipotézis szerint

A SETI munkatársai, a The Astrophysical Journal csillagászati szaklapban március 5-én megjelent új tanulmányt jegyző Vishal Gajjar és Grayce C. Brown szerint a turbulens plazmán áthaladó rádiójelek kiszélesednek, ezáltal az energiájuk pedig szélesebb hullámhossztartományban szóródik szét. Központi csillagunk, a Nap által a napszéllel kibocsátott plazma még a naptevékenység nagy intenzitású eseményein, például a koronakidobódásokon (CME) kívül is ingadozik, és ez úgynevezett „jelelkenődést” okozhat. 

A SETI az idegenek jeleit keresi a kozmoszban (Fotó: ESO/Y. Beletsk/Wikimedia Commons)

A csillagászok ugyan bekalkulálják a rádiójeleknek azt a fajta kisebb elkenődését, amit a csillagközi térben való áthaladásuk okoz, 

de mindeddig nem vették figyelembe, hogy mi történhet a jelekkel még a saját rendszerükön belül.

 „A SETI-kutatásokat gyakran rendkívül keskeny jelekre optimalizálják. Ha egy adott jelet a saját csillagának környezete kiszélesít, akkor ez az észlelési küszöbünk alá csúszhat még akkor is, ha ott van, ami potenciálisan segíthet megmagyarázni a technoszignatúrák keresése során tapasztalt rádiócsend egy részét” – mondja Vishal Gajjar, akit az Ilf Science tudományos hírportál idéz. A tanulmányt jegyző tudósok, Gajjar és Brown egy olyan módszert dolgozott ki a rádiójelek lokális elkenődési mértékének kiszámítására, ami a napszélnek a földi űrhajók által kibocsátott rádiójeleinek hatásából indul ki és ezt adaptálja más csillagok környezetére, figyelembe véve e rendszerek sajátosságait is.

                    Ha földönkívüliek közeli csillagokról sugároznak jeleket, akkor a kezdetben keskeny jelek elmosódnak, és a probléma a vörös törpék közelében a legnagyobb                          (Fotó:  Vishal Gajjar / Ilf Science)

 Néhány csillagtípus esetében ez a hatás elég csekély ahhoz, hogy a probléma figyelmen kívül hagyása észszerű megközelítés legyen, más csillagtípusoknál viszont a jelek elkenődése már igen nagymértékű lehet. A tanulmányt jegyző kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a vörös törpék körül keringő bolygókon feltételezett idegeneknek ütközhet a legnagyobb nehézségbe hallatni a hangjukat, hacsak nem képesek komoly teljesítményű átjátszó állomást telepíteni a csillagrendszerük külső területein.

A vörös törpék titokzatos világa

„A csillagok nagyon aktívak, csillagszeleik és koronális tömegkidobódásaik vannak. Így arra a következtetésre jutottunk, hogy ezek a hatások némelyike teljesen eltüntethet minden olyan lehetséges technológiai eredetű jelet, amit egyáltalán észlelni tudnánk” – mondja Vishal Gajjar. Például a vörös törpék annyira halványak, illetve a felszíni hőmérsékletük annyira alacsony, hogy a lakhatósági zónán belüli bolygóik akár egészen közel lehetnek a központi csillagukhoz, ahol a relatív közelség miatt azonban már nagyon erősen érvényesülhet az erős plazmaturbulencia. 

Egy vörös törpe művészi ábrája (Fotó: NASA/Walt Feimer)

A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a csillagrendszerek körülbelül 70 százalékánál egy 1 GHz-es jel több mint 1 Hz-cel kenődhet el, és a csillagok több mint 30 százalékánál az elkenődés mértéke nagyobb mint 10 Hz. 

Ez a jelenség a hosszabb hullámhosszaknál még rosszabb azt is hozzátéve, hogy ezek a számítások a normál napszéltevékenységből indulnak ki.

 Az olyan jelenségek, mint a masszív koronakidobódások pedig akár 1 kilohertzes tartományban zavarhatják a jeleket. A masszív koronakilökődésektől eltekintve ez az interferencia továbbra is olyan jeleket hagy maga után, amelyek sokkal keskenyebbek, mint a legtöbb természetes forrás, de sokukat a meglévő keresési technikáinkkal eleve nem is tudnánk észrevenni – hangoztatják a tanulmányt jegyző tudósok.

A naptevékenységhez hasonló és erőteljes plazmakidobódással együtt járó jelenségeket mutatnak más csillagok is (Fotó: NASA/JPL-Caltech)

 „ A tanulmány egyik legfőbb eredménye, hogy ez talán magyarázatot ad arra a tökéletes rádiócsendre, amivel a SETI rádiócsillagászai találkoznak” – véli Gajjar. Az, hogy a vörös törpék bolygói alkalmasak lehetnek-e fejlett élet otthonául, az asztrobiológusok között az egyik legvitatottabb kérdés. Egyesek szerint a vörös törpék gyakori kitörései, beleértve azokat is, amelyek turbulens csillagszeleket okoznak, sterilizálnák azokat a bolygókat, amelyek elég közel vannak ahhoz, hogy víznek adják otthont. Mások szerint viszont lehetnek megoldások erre a problémára.

A galaxisok csillagainak jelentős részét tehetik ki a vörös törpék (Fotó: NASA/JPL-Caltech)

A vörös törpék kicsi és viszonylag hűvös, K vagy M színképosztályhoz tartozó csillagok. A jelenlegi ismereteink szerint a vörös törpék az univerzum leggyakoribb csillagai. Tömegük a Nap tömegének fele és 7,5 százaléka közé esnek, a 7,5 százalékos naptömeg alatti csillagok a barna törpék. Mivel a vörös törpék felszíni hőmérséklete átlagosan 3500 kelvin, ezért csak igen kevés fényt sugároznak ki, és ennek nagyobb része is az infravörös tartományba esik. A vörös törpék is rendelkezhetnek exobolygókkal.

Mivel a galaxis csillagainak 70-75 százaléka M-típusú vörös törpe, ha fennáll annak lehetősége, hogy fejlett földönkívüli civilizációknak adjanak otthont, egyértelműen nagyon fontos, hogy észleljük az e rendszerekből érkező esetleges technológiai eredetű jeleket. „Azáltal, hogy számszerűsítjük, hogyan alakíthatja át a csillagok aktivitása a keskenysávú jeleket, olyan keresési módszereket tervezhetünk, amelyek jobban illeszkednek azokhoz a megváltozott jelekhez, amik valójában megérkeznek a Földre” – mondja Grayce C. Brown, a tanulmány másik szerzője. 

Egyelőre még nem fogtunk idegenektől származó jeleket (Fotó: Ilf Science)

A Fermi-paradoxonnak vannak sokkal rosszabb megoldásai is, de az egyik legfrusztrálóbb feltételezés az, hogy az idegenek megpróbálnak velünk beszélni, de elvesznek a jeleik.

Az angol nyelvű tanulmány teljes terjedelmében itt olvasható el.

A The Astrophysical Journal szaklapban megjelent tanulmányban:

• a SETI két kutatója arra keresett választ, hogy miért csendes az univerzum,
• amikor a matematikai valószínűség szerint már a Tejútrendszerben is ezrével kellene lennie elektromágneses jeleket kibocsátó idegen technikai civilizációknak,
• és arra jutottak, hogy a vélelmezhetően alacsonyfrekvenciás jeleket,
• az idegen rendszerek központi csillagjainak plazmaturbulenciái teszik észlelhetetlenné a földi megfigyelők számára.