Jak naukowcy szukają inteligentnego życia poza Ziemią: wyjaśnienie metod SETI

Naukowcy poszukujący życia poza Ziemią dzielą wysiłki na dwie odrębne poszukiwania. Jeden nasłuchuje sztucznych sygnałów, które mogłaby wysyłać lub niezamiernie wysyłać w przestrzeń zaawansowana cywilizacja, dziedzina zwana SETI (poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej). Druga bada skład chemiczny odległych planet w poszukiwaniu śladów biologii lub przemysłu, podejście, które astrobiologowie nazywają nauką biosygnatur i technosygnatur, zgodnie z NASA's Science Mission Directorate.

Nasłuchiwanie sygnałów sztucznych: radiowe i optyczne SETI

Instytut SETI prowadzi swoje poszukiwania głównie poprzez radioastronomię. Jego Teleskop Allen Array w Północnej Kalifornii, którym instytut posiada i zarządza, skanuje niebo w poszukiwaniu wąskopasmowych sygnałów radiowych, wykorzystując uczenie maszynowe i obliczenia w czasie rzeczywistym do przesiewania dużych ilości danych. Drugi projekt, COSMIC, wykorzystuje dane z Karl G. Jansky Very Large Array w Nowym Meksyku, kopiując dane z każdej anteny do analizy w czasie rzeczywistym pod kątem niezwykłych sygnałów, zgodnie z opisem własnych badań Instytutu SETI.

Po stronie optycznej projekt LaserSETI Instytutu SETI szuka ultrakrótkich błysków światła trwających zaledwie kilka nanosekund, które nie mają znanego naturalnego pochodzenia, ostatecznie mając na celu zbudowanie globalnej sieci kamer monitorujących całe niebo w sposób ciągły, stwierdza instytut.

Największe prywatnie finansowane przedsięwzięcie, Breakthrough Listen, łączy poszukiwania radiowe i optyczne z budżetem 100 milionów dolarów na przestrzeni 10 lat, zgodnie z Breakthrough Initiatives. Program bada około jeden milion najbliższych gwiazd, centrum galaktyczne i płaszczyznę, oraz 100 najbliższych galaktyk poza Drogą Mleczną, obejmując, według jego własnego stwierdzenia, dziesięć razy więcej nieba i pięć razy więcej spektrum radiowego niż wcześniejsze programy — na tyle czuły, twierdzi, że może wykryć laser 100-watowy z odległości 25 bilionów mil.

Czytanie światła gwiazd w poszukiwaniu chemicznych wskazówek

Badania technosygnatury szukają również chemii zamiast celowych sygnałów. NASA wymienia możliwe markery, takie jak zanieczyszczenie dwutlenkiem azotu, chlorofluorowęglowodory (CFCs) kiedyś używane jako chłodzące na Ziemi, chemikalia na bazie węgla związane z użytkowaniem paliw kopalnych, sztuczne światła miast po nocy na planetach skalistych, oraz podczerwone "odpady ciepła" lub przyciemnienie światła, które mogłaby produkować megastruktura w stylu sfery Dysona wokół gwiazdy.

Te same techniki analizy atmosfery zasilają poszukiwanie podstawowej biologii. W kwietniu 2025 roku zespół kierowany przez profesora Nikkua Madhusudana z Uniwersytetu w Cambridge zgłosił, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrył odciski palców chemiczne zgodne z sirczanem dimetylu i/lub disiarczanem dimetylu w atmosferze egzoplanety K2-18b — związkami, które na Ziemi pochodzą z mikroorganizmów morskich — jak opublikowano w The Astrophysical Journal Letters, zgodnie z Sci.News. Zgłoszone stężenia były znacznie wyższe niż na Ziemi, co badacze twierdzili mogłoby również wskazywać na nieznany abiologiczny proces chemiczny.

Sygnały, które nigdy nie zostały potwierdzone

Najbardziej słynne wykrycie SETI pozostaje nierozwiązane. 15 sierpnia 1977 roku Radioteleskop Ohio State nagrał silny, wąskopasmowy sygnał trwający nieco ponad minutę. Astronom Jerry Ehman zakreślił wydruk i napisał obok niego "Wow!", nadając wydarzeniu jego nazwę, zgodnie z Instytutem SETI. Pomimo obserwacji uzupełniających, sygnał nigdy się nie powtórzył, a własne konto Instytutu SETI pozostawia jego pochodzenie — źródło naturalne, ingerencja człowieka, czy coś innego — oficjalnie otwartym.

Prawie w czasie rzeczywistym ten sam proces miał miejsce w 2026 roku. Po zidentyfikowaniu międzygwiezdnego obiektu 3I/ATLAS w lipcu 2025 roku jako trzeciego potwierdzonego międzygwiezdnego gościa Układu Słonecznego, badacze Instytutu SETI skierowali Allen Telescope Array na niego w ciągu 24 godzin, skanując częstotliwości od 1 do 9 gigaherców, zgodnie z raportem ScienceDaily na temat badania. Zespół wykrył prawie 74 miliony wąskopasmowych sygnałów; większość została szybko zidentyfikowana jako ingerencja człowieka, a po zawężeniu poszukiwań do około 200 kandydatów pasujących do ruchu obiektu, dalsze analizy dotyczyły każdego pozostałego sygnału do technologii na Ziemi lub na satelitach, mówi raport. Badanie ustaliło limity sugerujące, że każdy nadajnik na obiekcie mógłby być nie silniejszy niż około 10 do 110 watów — zgodnie z 3I/ATLAS będącym naturalnym ciałem przypominającym kometę, a nie sztuczną technologią.

Dlaczego nikt nie może powiedzieć, ile cywilizacji istnieje

Oszacowanie, ile detekcyjnych cywilizacji mogłoby istnieć, opiera się na ramach z 1961 roku, a nie na pomiarze. Astronom Frank Drake opracował Równanie Drake'a w celu zorganizowania dyskusji na nieformalnym spotkaniu w Obserwatorium Green Bank, na którym byli obecni naukowcy, w tym Carl Sagan, Joshua Lederberg i Melvin Calvin, zgodnie z Instytutem SETI. Równanie mnoży siedem czynników — szybkość tworzenia się gwiazd, ułamek gwiazd z planetami, liczbę potencjalnie prigodnych dla życia planet na system, i ułamki, w których pojawiają się życie, inteligencja i detekcyjna technologia, w połączeniu z tym, jak długo cywilizacja transmituje sygnały — aby oszacować liczbę N komunikacyjnych cywilizacji w galaktyce.

Ponieważ kilka z tych czynników pozostaje nieznanych, otrzymane szacunki są ogromnie zróżnicowane. Instytut SETI zauważa, że szacunki dla N wahały się od 1 — co oznaczałoby, że Ziemia byłaby jedyną transmitującą cywilizacją w galaktyce — do kilku milionów. Sam Drake zasugerował liczbę około 10 000, na podstawie założenia, że jedna nowa transmitująca cywilizacja pojawia się rocznie i że takie cywilizacje transmitują średnio przez 10 000 lat — ilustrując, dlaczego równanie jest używane jako narzędzie badawcze, a nie precyzyjna predykcja.