L'obiettivo principale del radiotelescopio, che è attualmente il più grande e sofisticato osservatorio radio del mondo, è condurre indagini sull'idrogeno neutro su larga scala (l'elemento più comune nell'universo), studiare le pulsar e rilevare i Fast Radio Burst (FRB) ma gli scienziati hanno deciso di utilizzarlo anche per la ricerca SETI. In un recente sondaggio, un team internazionale ha condotto una ricerca mirata su 33 sistemi di esopianeti utilizzando un nuovo metodo chiamato "MBCM blind search mode", dove M.BC sta per Multibeam Coincidence Matching.
Sebbene siano stati rilevati due segnali definiti "speciali", nessuno ha superato tutte le analisi ed è stato catalogato come extraterrestre. Tuttavia, il sondaggio ha dimostrato l'efficacia di questa nuova modalità e potrebbe portare a segnali candidati plausibili in futuro.
Il sondaggio è il risultato di una collaborazione tra FAST, Breakthrough Listen e diverse università e istituti tra cui l'Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics dell'Università normale di Pechino, l'Accademia di scienza e tecnologia di Pechino, il Laboratorio di Scienze Spaziali (SSL) dell'Università di Berkeley, l'Istituto di scienze astronomiche dell'Università di Dezhou, il College of Physics and Electronic Engineering alla Qilu Normal University e all'Università di Glasgow.
Il documento è stato accettato per la pubblicazione dall'Astrophysical Journal ed è ora pubblicato sul server ArXiv.
Metodo MBCM
Il dottor Vishal Gajjar, ricercatore presso il SETI Institute, UC Berkeley, e coautore dello studio, ha spiegato:
“I radiotelescopi a parabola singola osservano una piccola porzione di cielo, nota come raggio, che ha all'incirca le dimensioni della punta di una matita tenuta a distanza di un braccio. Nonostante la loro accuratezza, questi telescopi spesso rilevano interferenze da sorgenti terrestri vicine. Per ovviare a questo problema, alcuni telescopi sono dotati di più fasci, che consentono loro di osservare contemporaneamente diverse piccole aree del cielo. Cercando simultaneamente i segnali di interesse in tutti i raggi, possiamo determinare se un segnale proviene veramente da una sorgente nel cielo o se è il risultato di un'interferenza. Quando un segnale viene rilevato in più fasci, è probabile che si tratti di un'interferenza terrestre".
Secondo Gajjar, l'MCBM è considerato il migliore dei metodi convenzionali per tre motivi principali:
- Maggiore precisione e robustezza: MBCM può eliminare i rilevamenti falsi positivi causati da interferenze terrestri, ottenendo risultati più accurati ed è meno suscettibile alle interferenze da fonti terrestri.
- Elaborazione più rapida: MBCM può essere eseguito in tempo reale, rendendolo un metodo più veloce rispetto ai tradizionali che richiedono post-elaborazione.
- Maggiore copertura: MBCM consente un campo visivo più ampio utilizzando più raggi, fornendo una copertura maggiore rispetto a un singolo raggio.
Questo terzo punto è stato parte integrante del lavoro del Dr. Gajjar e del team internazionale. Il telescopio FAST è il più grande array radio del mondo ed è dotato di un ricevitore a 19 raggi, che consente agli astronomi di osservare simultaneamente 19 diverse posizioni nel cielo. Se abbinata agli strumenti FAST, la tecnica MCMB elimina efficacemente le fonti di interferenza e garantisce osservazioni accurate. Per il loro studio, il team ha osservato 33 esopianeti vicini utilizzando la tradizionale strategia MBCM e un nuovo metodo di ricerca chiamato "MBCM blind search mode".
Blind search mode
Come indicano nel documento, la "modalità di ricerca alla cieca" è ispirata alla tecnica multiraggio che recentemente è stata sviluppata per studiare gli FRB.
L'idea di base è quella di utilizzare tutti i 19 raggi di FAST per cercare segnali ETI, dove il raggio centrale (Beam 1) traccia un bersaglio mentre gli altri fungono da raggi di riferimento. Se un segnale copre raggi non adiacenti secondo determinati schemi, il team lo classifica come RFI (radio-frequency interference), ossia come interferenza.
Il documento spiega:
“Durante queste osservazioni, abbiamo puntato il raggio centrale del nostro ricevitore a 19 raggi su ogni singolo bersaglio e analizzato solo i dati dal raggio centrale in cui si trovava il bersaglio. Se è stato rilevato un segnale di interesse, abbiamo effettuato un controllo incrociato della stessa frequenza su altri raggi per eliminare l'interferenza terrestre. Nel presente documento, eseguiamo una ricerca più completa cercando alla cieca i segnali attraverso tutti i 19 raggi, indipendentemente dalla presenza di qualsiasi sistema esoplanetario nel campo visivo. Questo approccio ci consente di condurre una ricerca agnostica senza una conoscenza preliminare di eventuali potenziali bersagli di interesse presenti nei nostri fasci".
Come illustrato nello schema qui sopra, se il segnale include uno qualsiasi dei 19 raggi di FAST, due dei raggi adiacenti (Figura 1a), tre raggi adiacenti che formano un triangolo equilatero (Figura 1b) e quattro raggi adiacenti che formano un rombo compatto (Figura 1c) potrebbe essere di origini extraterrestri. Diversamente, tutte le disposizioni che non rientrano in queste quattro categorie (come i tre esempi nella seconda riga del diagramma) sono considerate false positive e respinte.
Crediti: Luan, Xiao-Hang, et al. (2023)
Due segnali interessanti
Dopo aver scansionato i 33 esopianeti, il team ha individuato due segnali piuttosto insoliti e intriganti. Come ha riferito Gajjar, sebbene fosse difficile valutare questi segnali (poiché apparivano solo in un raggio), dopo un esame approfondito, hanno stabilito che si trattava solo di interferenze.
“Uno dei segnali era presente solo in una delle due polarizzazioni del telescopio. Normalmente, le sorgenti basate sul cielo mostrerebbero un'intensità simile in entrambe le polarizzazioni per un periodo di osservazione più lungo, ma questo non era il caso del primo segnale, rendendolo facile da ignorare. Il secondo segnale era più intrigante in quanto mostrava la stessa intensità in entrambe le polarizzazioni. A un esame più attento, abbiamo scoperto che la frequenza del secondo segnale era molto vicina a fonti di interferenza note", ha detto Gajjar.
In un altro caso, un ulteriore esame dei dati ha rivelato un segnale in un raggio con un rapporto segnale/rumore molto basso ma anche questo è stato rifiutato perché il suo comportamento era simile ad altri casi di RFI noti.
Sebbene non siano state rilevate chiare firme tecnologiche, il sondaggio è stato un prezioso test per questa tecnica di ricerca SETI.
GOOGLENEWS
