“El pajar cósmico”: nuevo parámetro de búsqueda SETI en 8 dimensiones: ‘Los signos de la vida extraterrestre pueden ser comunes’

Una nueva imagen de la búsqueda actual de inteligencia alienígena sugiere no que SETI ha fallado, sino que apenas ha comenzado. El astrofísico Jason Wright y sus colegas de la Universidad Estatal de Pennsylvania han caracterizado el espacio de 8 dimensiones que los astrónomos necesitan para buscar signos de vida extraterrestre. Dicen que este espacio es tan vasto que las búsquedas de SETI hasta ahora han hecho poco más que rascar la superficie. Este nuevo modelo matemático sugiere que los signos de inteligencia extraterrestre podrían ser comunes, por lo que sabemos, apenas hemos comenzado a investigar la inmensidad en la que podrían estar.

La paradoja de Fermi es el contraste entre la probabilidad de vida que existe en otras partes del universo y la falta de evidencia de ello. Este es un enigma significativo. Por un lado, hay una fuerte sensación de que las condiciones en la Tierra que llevaron al surgimiento de la vida no pueden ser únicas. Esto hace que parezca probable que la vida sea común.

Pero, por otro lado, los astrónomos han rastreado el pajar cósmico en busca de la aguja que representaría signos de vida inteligente en otras partes del universo y no encontraría nada. Como resultado, muchos observadores han concluido que no hay signos obvios.

Otros no están de acuerdo. En 2010, la astrónoma Jill Tarter y sus colegas argumentaron que las radiobalizas extrañas podrían ser obvias y comunes en nuestra galaxia, pero que los astrónomos no sabrían porque sus búsquedas han sido incompletas. Estas búsquedas, dijeron Tarter y compañía, son como buscar en un vaso de agua de mar en busca de evidencia de peces en todos los océanos de la Tierra.

Es una metáfora colorida, pero dado el esfuerzo considerable puesto en la Búsqueda de Inteligencia Extra-Terrestre (SETI), ¿qué tan precisa es?

El método de Wright y su colega es sencillo. Comienzan creando un modelo matemático del espacio de búsqueda que los astrónomos necesitan explorar y luego calcular qué fracción se ha investigado hasta ahora.

“Desarrollamos la metáfora del multidisco ‘Pajar cósmico’ … en un modelo cuantitativo de ocho dimensiones y realizamos una integral analítica para calcular la fracción de este pajar que varios programas de radio SETI han examinado colectivamente”, dicen.

Este espacio de parámetros es vasto. Las dimensiones relevantes incluyen las tres dimensiones del espacio, el rango de frecuencia de las señales potenciales, su tasa de repetición, polarización y modulación, el ancho de banda de transmisión y la sensibilidad de las búsquedas a esta potencia transmitida.

El volumen de espacio tridimensional que se puede buscar es el volumen del universo centrado en nuestro sistema solar a una distancia específica. Wright y sus colegas lo definen como 10 kiloparsecs, unos 30,000 años luz, o aproximadamente la distancia a los cúmulos globulares que orbitan la galaxia Vía Láctea.

La mayoría de los radiotelescopios pueden observar señales en ambas polarizaciones al mismo tiempo, pero esto no siempre ha sido cierto en el pasado. Así que esta es una dimensión que limita la exploración del espacio de parámetros.

Otras dimensiones son complejas de caracterizar. La tasa de repetición de la señal, por ejemplo, es difícil de manejar en el modelo. Las señales continuas son fáciles de tratar, pero las señales que se repiten rara vez son difíciles. Un ejemplo relevante es el famoso Wow! Señal grabada en 1977 en el radio telescopio Big Ear de la Universidad Estatal de Ohio. Se llama así porque los investigadores anotaron los datos escribiendo “¡Guau!” En los márgenes.

Pero a pesar de varios intentos, esta señal nunca se ha vuelto a observar. Eso puede ser porque es completamente falso, pero puede ser porque la tasa de repetición es muy baja.

Definir el tamaño de este pajar cósmico es la tarea de agregar todos estos espacios juntos. Como lo explicaron Wright y sus colegas: “El volumen del pajar es entonces una integral de volumen definida en este espacio 8D, y la fracción buscada se puede calcular dada la función de sensibilidad para una encuesta determinada”.

El resultado es un espacio de proporciones verdaderamente gigantescas. “Esto lleva a un volumen total de pajar de 8D de 6.4 × 10116 m5Hz2 s / W”, dicen Wright y compañía.

¿Pero cuánto de esto han explorado los astrónomos? Wright y sus colegas dicen que las búsquedas hasta la fecha han cubierto solo 5.8 x 10-18 de este volumen.

Esa es una pequeña fracción. Para poner esto en el contexto de la comparación original de Tarter et al., El volumen total de los océanos de la Tierra es 1.335 x 1021 litros. Entonces, la búsqueda total hasta la fecha es equivalente a la búsqueda de 7,700 litros de agua de mar. Dado que un metro cúbico es de 1.000 litros, es aproximadamente del tamaño de una bañera de hidromasaje grande.

Eso es significativamente más grande que la estimación de Tarter et al. De un vaso para beber, pero aún es pequeño en el esquema mayor de las cosas. “Incluso nuestra estimación más grande subraya lo poco que ha ocurrido la búsqueda”, dicen Wright y compañía.

Claramente, hay muchas más búsquedas por hacer, aunque la tarea parece más desalentadora que nunca. Como lo dijeron Wright y sus colegas: “Uno espera que el Haystack cósmico sea rico en agujas”.