SETI kan missa utomjordiska radiosignaler

Radiobaserade sökningar efter utomjordiska radiosändare är byggda för att hitta nålar: extremt smala frekvenstoppar som sticker ut mot himlens brus. I en artikel i tidskriften The Astrophysical Journal hävdar SETI-institutets forskare Vishal Gajjar och Grayce C Brown att de sista metrarna av en signals färd ut ur sitt hemsystem kan förvandla dessa nålar till halm. Signalkraften kan spridas över ett bredare frekvensområde och därmed hamna under de vanliga gränsvärden som används för att upptäcka sändningar.

Enligt The Guardian pekar forskarna särskilt på turbulens i plasma och explosiva händelser på stjärnor, såsom koronamassutkastningar. Mekanismen är välkänd för radiotekniker på jorden: när radiovågor passerar genom ett medium där elektrontätheten varierar kan vågens fas och frekvens rubbas. För SETI blir följden praktisk: en sändning som vid källan är smalbandig kan nå jorden som ett utsmetat fenomen som inte längre fångas av analyskedjor som är inställda på knivskarpa spektrallinjer.

Detta är viktigt därför att ”ingen signal upptäckt” inte är ett enda faktum, utan resultatet av en kedja av antaganden: vilka frekvenser som övervakas, vilken bandbredd som räknas som ”konstgjord”, hur länge teleskopet tittar på ett mål och vilket signal–brusförhållande som krävs innan programvaran flaggar en kandidat. Smalbandiga sökningar är lockande eftersom de flesta kända astrofysiska källor är bredbandiga; man minskar antalet falsklarm genom att snäva in. Men samma val skapar en blind fläck om utbredningseffekter smetar ut en signal så att den ser naturlig ut, eller helt enkelt blir för svag för att passera tröskeln.

Forskarna kalibrerar, enligt The Guardian, sådana förvrängningar med hjälp av rymdfarkosters radiosändningar inom solsystemet och drar sedan slutsatser om andra stjärnmiljöer. Metoden syftar till att skilja mellan två typer av störningar som SETI ständigt brottas med: jordnära interferens (telekommunikation, satelliter, mätartefakter) och rymdnära utbredning (joniserad gas mellan sändare och mottagare). Den nya poängen är att den senare kan vara kraftig redan nära den sändande stjärnan, innan signalen ens har lämnat stjärnsystemet och gått ut i det interstellära rummet.

En följd är mer metodisk än filosofisk: om mottagaren antar att sändarens signal förblir smal, kan man optimera för fel sorts mål. Brown föreslår att framtida kartläggningar bör omfatta observationer vid högre frekvenser, där vissa plasmaeffekter är mindre, och att sökprogrammen bör anpassas för att leta efter utsmetade tekniska kännetecken i stället för enbart rakbladstunna linjer.

SETI:s ”radiotystnad” har alltid varit förenlig med flera berättelser: det kanske inte finns några sändare; sändare kan vara sällsynta eller kortlivade; de kan välja andra frekvensband eller andra modulationssätt; eller så kan de vara starka men svåra att känna igen. Gajjar och Brown lägger till ännu ett vardagligt filter: en signal kan finnas där, men en stjärnas eget ”väder” kan göra att den inte uppfyller mottagarens definition av en signal.

Resonemanget landar i den operativa detalj som SETI lever och dör på: ett tröskelvärde för upptäckt är ett mänskligt beslut inbyggt i programvara, och plasma bryr sig inte om vad programvaran förväntar sig.