Ilustrace: Jimmy Paillet
Od 5. února víme o 136 extrasolárních planetách. Byly objeveny čtyřmi způsoby: První - zvané pulsarové časování - nám umožnilo detekovat planety Země a menší planety studiem změn v době příchodu záření vyzařovaného pulsarem. Další - Dopplerova spektroskopie - umožňuje pozemským dalekohledům měřit „posun“ ve hvězdném spektru způsobený gravitací obíhající planety. Třetí - astrometrie - se používá téměř stejným způsobem - hledá periodické „kolísání“ v poloze, kterou by možná planeta mohla způsobit na své mateřské hvězdě. A poslední? Tranzitní fotometrie umožňuje studovat periodické stmívání hvězdy, jak tělo prochází před ní z určitého hlediska - vytváří světelnou křivku.
V dubnu 2004 Luc F. A. Arnold (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Francie) pracoval na tranzitu generovaném saturnovou planetou, když měl nápad. Mohl by se stejný princip použít při hledání přechodných těl, která byla umělá?
"Tento nápad jsem prodiskutoval s několika kolegy, kteří to považovali za zajímavé," poznamenal Arnold. Sbírka umělých těl by vytvořila lehké křivky, které se snadno odlišují od přirozených. Například trojúhelníkový objekt nebo něco podobného našim vlastním umělým satelitům by ukazovalo úplně jiný podpis. Pokud by bylo detekováno více umělých objektů, které prochází - mohlo by to být formou signalizování přítomnosti jiného inteligentního života - jednoho s účinností rovnou rozsahu laserové pulzní metody.
Nákladově efektivní alternativou k rádiu SETI nebo optickému SETI je hledat umělá tělesa velikosti planety, která mohou existovat kolem jiných hvězd. Protože by vždy projeli před svou mateřskou hvězdou pro daný vzdálený pozorovatel, existuje velká možnost, že je lze detekovat a charakterizovat pomocí metody tranzitní fotometrie. Křivka planetárního tranzitního světla obsahuje jemné vlastnosti díky tvaru objektu - například oblatitu planety, dvojité planety nebo prstencové planety. Jak vysvětluje Arnold: „Koule je rovnovážný tvar preferovaný pro masivní těla a těla velikosti planety, aby se přizpůsobili své vlastní gravitaci, (ale) lze uvažovat o nesférických tělech, zejména pokud jsou malá a lehká a obíhají kolem trpasličí hvězdy. Jejich průchody před hvězdou by vytvořily detekovatelný signál. “ Nesférické umělé objekty - jako trojúhelník - by vytvořily specifickou křivku tranzitního světla. Pokud by mělo projít více objektů, vytvořila by se jejich světelná povaha „opět - vypnuto“ - znovu pozoruhodná světelná křivka. Takové pozorování by jasně vyžadovalo umělou povahu. Chcete-li si to představit, přemýšlejte o baterce, která se pohybuje za sníženou roletou, a začnete s nápadem!
Převážná část práce Luc Arnolda - právě přijaté k publikaci v „Astrofyzikálním deníku“ - spočívala v počítačové simulaci prokázat účinky různých a násobných tvarů a ukázat tyto odlišné světelné křivky. Abychom vám lépe porozuměli, obrazovka, na kterou se nyní díváte, je složena z pixelů - logická spíše než fyzická jednotka. Pokud byste na obrazovku monitoru umístili trojúhelníkový tvar, zakrylo by pixely v určitém uspořádání. Během simulace je hvězdný tok nulován v pixelech a porovnáván s normálním tokem hvězdy. Tento simulovaný průchod umělým tělem je pak upevněn proti známému planetárnímu průchodu pomocí Powellova algoritmu.
"Ale světelná křivka nejsložitějších umělých objektů nemůže být přesně superponována planetárním tranzitem a algoritmus končí nenulovými zbytky, tj. Nenulovým rozdílem mezi oběma světelnými křivkami." Tento rozdíl je „osobní“ podpis umělého objektu. Pokud se točí, budou zbytkové světelné křivky ukazovat další modulaci. Při nastavení na gradient, jako je končetina, by umělý objekt také vykazoval náhlé změny sklonu ve světelné křivce během vstupu nebo výstupu, “vysvětluje Arnold.
Rovnostranný trojúhelník vytváří křivku tranzitního světla odlišnou od koule. Ve skutečnosti se jeho světelná křivka podobá kruhovému průchodu planety, takže při rozlišování těchto objektů může zůstat nejednoznačnost. Složitější objekty, například shluky tvarů, však vytvářejí velmi specifické podpisy. U umělého družicového objektu by byla jeho symetrická struktura zřejmá - protože každá oblast by měla vliv na světelnou křivku v určitých intervalech. Podlouhlý objekt by způsobil zvlnění ve svém delším období vstupu a výstupu - ve skutečnosti by způsobil vícenásobné „přechody“, což usnadní detekci. Povahu těchto oscilací lze velmi dobře považovat za známku inteligentního zařízení. Pokud by bylo několik objektů prostorově uspořádáno do skupin, aby matematicky konstantním způsobem pronikly do hvězdy, mohly by tyto kapky ve světelné křivce jasně představovat typ zprávy - jazyk vědy.
S dokonalou počítačovou simulací Arnold ví, jak by přirozené nebo umělé tranzitující tělo mělo vypadat ve světelné křivce - ale věda pozorovala planetární tranzit? "Doposud existuje pouze jedna křivka tranzitního světla s velmi dobrou přesností - tranzit pro HD 209 458b pozorovaný pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu." T. Brown a jeho kolegové zjistili, že světelná křivka může být vybavena kulovým tělesem v rámci přesnosti měření. “ Tento typ informací poskytuje Arnoldovi model, který potřebuje. V červnu 2006 může být jeho vize realizována. COROT (kosmická mise schválená Francouzskou kosmickou agenturou CNES, za účasti Rakouska, Belgie, Brazílie, Německa, Španělska, ESA a ESTEC) bude věnována hvězdné seismologii a studiu extrasolárních planet - první schválená vesmírná mise věnovaná těmto tématům. Kosmická loď bude sestávat z dalekohledu ~ 30 cm s řadou detektorů pro sledování světelných křivek dobře zvolených hvězd pomocí CCD. Celkovým potenciálem COROT (COnvection, ROtation a planetární Transits) je odhalit několik desítek planet Země a nadcházející programy, jako je vyhledávač pozemských planet (TPF) a Space Interferometry Mission (SIM), změní tvář všeho, co víme o extrasolárních planetách.
Co tento druh nové technologie znamená pro vědce, jako je Luc Arnold? "Tyto vesmírné mise poskytnou (fotometrickou) přesnost až 0,01% - ale 1% by mohlo stačit, pokud budou objekty dostatečně velké." Podle jeho výzkumu by jediný průchod umělého těla vyžadoval takový druh přesnosti, ale vícenásobný průjezd by byl mnohem uvolněnější. "1% fotometrie je ve schopnosti tisíců amatérských astronomů vybavených CCD." Šance jsou mnohem větší, že komunikační komunizace by upřednostnila řadu objektů před jedním nesférickým pro signalizaci jejich přítomnosti. Transity neprůhledných objektů jsou achromatické, což je činí v rámci detekovatelnosti CCD v celém spektru.
Jak Luc zdůrazňuje, tento typ výzkumu může být v oblasti přispívajícího amatérského astronoma. V současné době je hledání příznaků mimozemské inteligence omezeno na rádio a hledání laserového pulsu, který vyžaduje specializované vybavení. "Momentálně neexistuje žádný projekt, který by tuto myšlenku uplatnil." Pokud se tato myšlenka promění ve specifický (SETI) pozorovací program, bylo by mnoho spolupráce vítáno! “
Hledání planetárních tranzitů již funguje, jako je experiment optického gravitačního čočky (OGLE), „a v průběhu těchto programů by bylo možné objevit vícenásobný tranzitní případ - možná zítra!“ Zatímco zítra se může zdát jako nemožný sen, Arnold ví jinak. Jeho práce již byla předložena institutu SETI. Na ostatní občany planety Země očekáváme výsledky. Ukáže nám zítra možný sběr energie, komunikační nebo studijní zařízení umístěné na oběžné dráze jiným vnímajícím druhem? Pokud považujeme to, co víme o astronomii, za základní „pravdu“ v Kosmu, pak by objev této velikosti mohl být největší zprávou o všech z nich… „Za předpokladu, že jsme si jisti, že jsme detekovali mimozemský artefakt v křivce tranzitního světla „Můj názor je, že bychom to měli považovat za jasný„ Ahoj svět… Jsme tady! “adresovaný celé Galaxii!“
Napsal Tammy Plotner
