Ony signály se označují jako technosignatury a astronomové se při svém hledání mimozemských civilizací zaměřují právě na ně, přičemž se je snaží vysledovat zejména v rádiových vlnových délkách.

"Jednou z velkých výhod hledání technosignatur v rádiových vlnových délkách je to, že tento způsob není tak energeticky náročný, a přitom je citlivý i na signály vyzařované ze vzdálenosti tisíců světelných let," řekl serveru Science Alert astronom Jean-Luc Margot z Kalifornské univerzity v Los Angeles.

"Dokážeme například detekovat zprávy vyslané planetárním radioteleskopem Arecibo až do vzdálenosti více než 400 světelných let. Pokud by existoval vysílač pouze tisíckrát silnější než Arecibo, což je pro pokročilou civilizaci triviální vylepšení, dokázali bychom jím vyslanou zprávu sledovat až do centra galaxie. Objem galaxie, který lze zkoumat a pátrat v něm pomocí rádiových vln po technosignaturách, je obrovský."

Šestadvacet milionů signálů

Margot a jeho tým nedávno zkoušeli najít další technosignatury pomocí amerického obřího radioteleskopu v Green Bank ve Virginii. V dubnu 2018 a 2019 prozkoumali jeho pomocí během čtyřhodinového pozorování kolem galaktické roviny 31 hvězd podobných Slunci a zaznamenali celkem 26 631 913 technosignatur, kandidujících na možný kontakt s mimozemskou civilizací.

Bližší analýza nicméně odhalila, že těšit se na první spojení s mimozemšťany by bylo předčasné - všechny tyto technosignatury totiž pocházely původně ze Země. Vědci nicméně nebyli zklamáni, protože metody, které k získání a zpracování těchto dat použili, představují významný krok vpřed i pro možnou budoucí identifikaci mimozemských technosignatur.

Otázkou však je, jak překonat rádiový šum vyvolávaný člověkem, neboli to, co astronomové označují jako vysokofrekvenční rušení. Naše navigační a satelitní technologie, mobilní telefony, mikrovlnné trouby, letadla, komunikace, to všechno vyvolává vysokofrekvenční záření, které by případně mohlo zakrýt mimozemský signál.

"Vysokofrekvenční rušení nám ztěžuje práci, protože během jediné hodiny práce s teleskopem detekujeme desítky milionů signálů a musíme jednotlivě rozhodovat o každém jednotlivém signálu: má lidský, nebo mimozemský původ?" vysvětluje Margot. "Kdybychom jich zaznamenávali jen několik, bylo by všechno mnohem jednodušší. Naštěstí nám naše algoritmy umožňují automaticky klasifikovat více než 99,8 procenta signálů," dodal.

Naděje postupně ubývalo

Tým provedl několik vylepšení svého systému pro zpracování dat, vylepšil citlivost a rychlost detekce signálů, a stejně tak filtrů používaných k automatickému rozlišení signálů vysokofrekvenčního rušení v zaznamenaných datech. Tyto filtry pak podle Margota správně označily a vyhodnotily 26 588 893 signálů (99,84 procenta celkem zaznamenaného počtu) jako antropogenních, tedy lidského původu. Nicméně při práci s tak velkými čísly pořád zbývá ke zpracování ještě spousta dat - v tomto konkrétním případě šlo o 43 020 signálů.

Také u většiny těchto technosignatur vědci nakonec klasifikovali jejich pozemský původ a zařadili je do spektra známého vysokofrekvenčního rušení. Zbývalo 4539 signálů - dosud nejslibnějších kandidátů na mimozemský původ. Všechny musely být pečlivě zkontrolovány, nakonec však přišlo zklamání - u všech se prokázalo, že pocházejí z lidské činnosti.

"Pokud je na obloze detekován signál v několika směrech, můžeme si být naprosto jisti, že jeho zdrojem je člověk. Mimozemský signál z vysílače nacházejícího se v mezihvězdných prostorech by byl detekován pouze v jednom směru," vysvětluje Margot.

Výsledek není neočekávaný. Ani prohledání mnohem větší vesmírné výseče, konkrétně deseti milionů hvězd, které proběhlo začátkem letošního roku, nenašlo žádné známky mimozemské civilizace. Podle Science Alert však tento cíl ani nebyl ten nejpodstatnější. Nebo alespoň nebyl jediný.

Mezi ty další patří třeba využití systému zpracování dat z rádiových vln jako nástroje pro výuku studentů na Kalifornské univerzitě. "Pátrání po známkách mimozemských civilizací provádíme jako součást univerzitního kurzu, který na Kalifornské univerzitě vedu každoročně od roku 2016. Myslím, že tento kurz je ve Spojených státech a možná na celém světě jedinečný," vysvětluje Margot.

"Studenti shromažďují terabajty dat ze známých nebo z nadějných planetárních systémů, společně vytvářejí systém pro jejich zpracování, hledají mezi nimi technosignatury a své výsledky zveřejňují. Sledovat, jak studenti získávají důležité dovednosti, je pro mě ta největší satisfakce. Přitom se všechno děje v souvislosti s výzkumem."

Pátrání bude pokračovat

Týmem navržený systém zpracování dat odhalil také některé problémy předchozích pokusů o jejich vyhodnocování. Konkrétně šlo o dřívější snahu vyčíslit, kolik vysílajících civilizací by mohlo v galaxii Mléčná dráha být.

"Podle nových výsledků se jeví, že tyto původní odhady mohly být podhodnocené, možná až patnáctinásobně. Zčásti proto, že systémy zpracovávající data nedokáží detekovat všechny signály, jež by měly," poznamenal Margot. "Implementovali jsme proto do systému pro zpracování dat další nástroj pro analýzu signálů, který nám umožňuje kvantifikovat účinnost systému. Tuto účinnost je třeba brát při pokusech stanovit hranici počtu vysílajících civilizací v potaz."

Ale i vylepšený systém má podle Science Alert určitá omezení. Například při vzájemném protínání dvou signálů dokáže jeho algoritmus zachytit pouze ten s nejvyšším poměrem signálu k vysokofrekvenčnímu šumu. Některé slabší signály se mohou v přílišném rušení v pozadí ztratit. V oblastech s vysokou hustotou signálů tedy nemusí systém fungovat bezchybně.

Tým se proto chce ve své budoucí práci zaměřit právě na překonání těchto překážek. Vysokofrekvenční rušení přitom není problémem jenom při pátrání po mimozemsých civilizacích, ale tvoří překážku vlastně při všech radioastronomických měřeních. Některá z nich dokonce znehodnocuje do té míry, že už je není možné ze Země provádět. Novou naději tak vědci vkládají do radioteleskopů umístěných do vesmíru za odvrácenou stranu Měsíce, protože tento pozemský souputník funguje jako přirozená bariéra proti antropogennímu rádiovému rušení

Šance, že bychom mohli ve vesmíru opravdu zaznamenat mimozemskou civilizaci, podle vědců stále existuje. Sice malá, ale ne nulová. "Toto pátrání by mohlo zodpovědět jednu z nejhlubších vědeckých otázek naší doby: Jsme ve vesmíru sami?" řekl serveru Science Alert Margot.

"Veškerý život na Zemi souvisí se společným předkem a objev jiných forem života by mohl způsobit převrat v našem chápání živých systémů. Ve filozofičtější rovině by mohl změnit naše chápání lidského místa ve vesmíru." 

Výzkum byl přijat k publikaci v odborném titulu The Astronomical Journal, online je k dispozici na serveru arXiv.