Als aliens met ons proberen te praten (of als ze dat niet doen), zal Jill Tarter ze eerst vinden. Ze richtte in 1984 het Search for Extraterrestrial Intelligence Institute (SETI) op en leidde jarenlang het onderzoekscentrum. Geïnspireerd door haar werk regisseerde de regisseur Contact (1997) met Jodie Foster in de titelrol. Astrofysicus Maggie Turnbull, die momenteel werkt voor de gouverneur van Wisconsin, begon eind jaren '90 bij Tarter te werken en is nu verbonden aan het SETI Institute. Ze werkt aan NASA's WFIRST-telescoop, die in 2025 de ruimte in gaat.
Deze twee wetenschappers hebben iets verschillende benaderingen van de zoektocht naar buitenaards leven. Tarter concentreerde zich op het vinden van bewijs van geavanceerde buitenaardse technologie, terwijl Turnbull op zoek was naar biologische handtekeningen. Wired Magazine sprak met wetenschappers op het festival in San Francisco. En hoewel ze op zoek zijn naar iets andere dingen, zijn ze allebei overtuigd van het belangrijkste idee: de zoektocht naar leven buiten onze planeet kan ons verenigen.
Op zoek naar aliens: SETI en NASA
Welke eigenschappen zoekt u in de eerste plaats die een systeem potentieel bewoonbaar kunnen maken ?
Turnbull: Ten eerste, duurzaamheid. De helderste sterren verbranden hun brandstof het snelst en ze zullen hun waterstofreserves verbranden en opzwellen tot rode reuzen lang voordat planeten verschijnen. Deze sterren staan niet op de doellijst. Bovendien, als een ster geen zware metalen bevat, ervan uitgaande dat de planeten zijn gevormd uit hetzelfde materiaal waaruit de ster is gevormd, is er minder kans om planeten in dat systeem te vinden. Metaalarmoede is dus ook slecht.
Bij ruimteverkenning is er een soort splitsing tussen het zoeken naar biologische signaturen van leven en het zoeken naar technologische signaturen. Kunt u definiëren wat het is?
Tarter: SETI is op zoek naar buitenaardse intelligentie, maar we hebben geen idee hoe we intelligentie direct kunnen detecteren. Dus nemen we de technologie aan onze zijde en vragen: "Is er geen technologie die de omgeving verandert zodat we deze op interstellaire afstanden kunnen detecteren?" Als we een technologische aanwijzing kunnen vinden, zouden we aannemen dat er op een gegeven moment intelligente technologen waren die het hebben gemaakt.
Promotie video:
Deze planeet wordt gedomineerd door bacteriën. Microbiologisch leven is veel vruchtbaarder dan complex leven, en misschien zal het dat ook elders zijn. Misschien moeten we naar microben zoeken voordat we een complex leven vinden.
Maar nu komen deze gebieden een beetje samen?
Tarter: Door de geschiedenis heen hebben we naar signalen in het elektromagnetische spectrum gezocht. Dit is gedaan door SETI. Meer recentelijk dachten we, gezien de opkomst van nieuwe op de grond gebaseerde telescopen die we aan het bouwen zijn, en nieuwe ruimtetelescopen die we bouwen: hoe kunnen we ze gebruiken om iets te vinden dat alleen technologie kan?
Signalen lijken nog steeds een goed idee, maar er kunnen nog veel meer dingen zijn die we tegenkomen. De astrobiologische gemeenschap is al een tijdje schizofreen en het was normaal om aan het begin van een complex leven naar ziektekiemen te zoeken. Toen zeiden ze: "Nee, SETI, dit gaat niet over astrobiologie." Maar nu hebben we daar opnieuw over moeten nadenken terwijl astronomen zich voorbereiden op de volgende tienjarige herziening van alle details die we kunnen gaan zitten en prioriteiten kunnen stellen. En een commissie van de National Academy of Sciences kijkt naar de strategie van astrobiologen, en het is meer geneigd het idee te accepteren dat zowel technische handtekeningen als biologische handtekeningen onder de grote paraplu van astrobiologische observatie vallen.
Wat zijn uw favoriete voorbeelden van mogelijke buitenaardse technologie die onze instrumenten mogelijk detecteren?
Tarter: Er is een fantastisch sterrenstelsel of planetenstelsel genaamd Trappist-1. Zeven planeten draaien rond een kleine dwergster. Ze zitten heel dicht opeengepakt: alle banen zouden in de baan van Mercurius persen als ze zich in ons zonnestelsel bevonden. Drie van hen bevinden zich ver van hun ster, dus als ze een atmosfeer hadden, zouden ze ook vloeibaar water hebben. Oké, laten we nu deze zeven planeten nemen die zich op verschillende afstanden van hun ster bevinden. En laten we zeggen dat als we de kans hebben om ze te verkennen, we ontdekken dat ze op elkaar lijken. Dat ze dezelfde temperaturen hebben. Dit is hoe ze er identiek uitzien. Dit is onwaarschijnlijk, gezien de eigenaardigheden van de natuur, maar als een technologische beschaving op een van deze planeten opduikt en besluit dat ze meer onroerend goed nodig heeft, is dat in feitekan alle planeten in zijn systeem transformeren, ze hetzelfde maken.
Maggie, vertel ons over de telescoop waaraan je werkt en wat hij kan vinden.
Turnbull: Mijn grootste en meest uitgebreide project op dit moment is de WFIRST-telescoop. (Het krijgt een leukere naam dichter bij de lancering.) Maar dat betekent een brede infraroodtelescoop. Dit observatorium is voornamelijk ontworpen om met de diepe lucht te werken en donkere energie en donkere materie te zoeken. De twee meest interessante onderwerpen in de astrofysica … Maar nog interessanter voor astrofysici zijn exoplaneten en het leven. Als technologiedemonstratie zetten we dus de eerstgeboren camera's in de ruimte aan om directe beelden te maken van nabijgelegen planetaire systemen. Dit is nog nooit eerder gedaan.
We zijn van plan te beginnen met verschillende planetenstelsels waarvan we zeker zijn dat ze bestaan. We hebben ze gevonden door de aantrekkingskracht die de planeten op hun sterren hebben. We hebben ze nog nooit rechtstreeks gezien, maar we zijn er zeker van dat ze er zijn.
Waar ga je naar zoeken?
Turnbull: Water in de atmosfeer heeft een zeer sterk absorptievermogen. Planten hebben een onderscheidende signatuur doordat ze erg donker zijn. We denken dat ze groen zijn omdat ze een beetje groen licht reflecteren. Maar voor het grootste deel zijn planten erg donker omdat ze al het licht absorberen en het gebruiken als energiebron om hun lichaam op te bouwen. En ze reflecteren ook in infrarood, en er zijn veel theorieën over waarom dat zo is. Misschien is dit een koelmechanisme - en wat het punt ook is, je kunt het echt zien. De vegetatie is duidelijk zichtbaar en er is een signaal dat de afgelopen miljarden jaren als gereflecteerd zonlicht in het universum is uitgezonden. We konden dit zien op een aardse planeet.
Maggie, jij werkt ook voor de gouverneur van Wisconsin
Turnbull: ik was het bijna vergeten!
Wat is de rol van het publiek in SETI-onderzoek?
Tarter: Laten we het publiek vragen hoeveel mensen SETI @ home op hun computer hebben uitgevoerd. (Velen steken hun hand op.) Het bestaat nu al meer dan een decennium, en ik denk dat dat is wat gedistribueerde computers en civiele wetenschap samen drijft. SETI heeft distributed computing niet uitgevonden. Mensen gebruikten het om Mersenne-priemgetallen te berekenen, maar ze vonden SETI @ Home leuk omdat ze hun computers konden gebruiken om opgeslagen gegevens te analyseren op zoek naar een signaal.
Als iemand een signaal vindt, hoe ziet het er dan uit?
Tarter: de computer zal enkele van de gedetecteerde parameters rapporteren. Op de University of California in Berkeley, waar ze worden verwerkt, vallen ze samen met andere berichten in een groot filter en gaan ze analyseren of het signaal echt van een bepaald punt aan de hemel kwam en beweegt zoals de sterren dat doen. Vervolgens wordt een lijst met kandidaten van 10, 20 of 100 signalen gemaakt, en vervolgens wordt een verzoek gestuurd om tijd te reserveren bij de telescoop om elk van deze locaties opnieuw te onderzoeken.
Mensen betrekken bij SETI is om een andere reden ongelooflijk belangrijk: het geeft ons de mogelijkheid om ieders standpunt te veranderen. Het is alsof je een spiegel voorhoudt en zegt: "Kijk, jullie zijn allemaal op aarde, jullie zijn allemaal hetzelfde in vergelijking met iets anders dat daarbuiten zou kunnen zijn." En terwijl ik een wereldwijd netwerk creëer om dit probleem op te lossen en eraan te werken, denk ik dat het geweldig zou zijn om andere problemen aan te snijden die we op de planeet hebben en die geen verband houden met nationale grenzen, maar die systematisch moeten worden aangepakt.
Het onderscheid tussen ons vervagen is het beste wat SETI kan doen. Dit is de reden waarom we de hele wereld willen betrekken.
Astronomen zouden je vertellen dat er honderden miljarden sterrenstelsels zijn, elk met honderden miljarden sterren of zoiets. Dus wiskundig, statistisch gezien is er een enorm aantal planeten die leven ondersteunen. Maar er zijn ook mensen die beweren dat het leven op aarde had moeten verschijnen vanwege een specifieke reeks gebeurtenissen, en de kans dat dit opnieuw zal gebeuren is oneindig klein. Heb je er ooit aan gedacht dat je je carrière misschien hebt gewijd aan het vinden van iets dat je nooit zult vinden?
Turnbull: Nee. Ik vind het leuk als alles in de palm van je hand is. Er zijn echt goede argumenten voor beide mogelijke antwoorden. En ik denk dat je je als wetenschapper goed moet voelen met twee mogelijke opties tegelijk. Het is als een kwantumtoestand die nog niet is ingestort, maar die je je tegelijkertijd kunt voorstellen. "Het kan niet zijn dat zoiets nog eens zal gebeuren!" en "Ze zouden overal moeten zijn!"
Ik denk dat we het hebben over het helderste wetenschappelijke veld ter wereld. Ze is zo multidisciplinair. Er zijn zoveel verschillende bewijslijnen en onderzoeken die in de zoektocht naar leven gaan.
Tarter: Toen ik een jonge wetenschapper was, vertelde Philip Morrison, een van de oprichters van SETI, me: “Elk onderwerp waarin foutlimieten in exponenten zijn, dus we weten niet of dit tientallen, honderden of miljoenen zijn, dit is geen theoretische wetenschap. het is een wetenschap die vooruitgang zal boeken door observatie."
En als je zegt: Oké. We moeten op zoek naar elektromagnetische signalen”, nu zijn er negen verschillende variabelen die zo'n signaal zouden kunnen beschrijven. Je hebt dus een 9D-zoekruimte. Neem dit volume aan zoekruimte en pas het toe op de oceanen van de aarde. Hoeveel hebben we onderzocht? Toen ik de berekeningen tien jaar geleden maakte, telde ik ongeveer een glas water uit alle oceanen van de aarde, we hebben zoveel ruimte verkend. Vorige week plaatsten studenten een herziening van dit proefschrift en beweren dat het er nu uitziet als een badkuip of een klein zwembad. Er moet nog veel gebeuren. We zijn amper begonnen met onze zoektocht, het zijn misschien niet eens elektromagnetische signalen - het kan iets anders zijn.
In de film "Contact" ontdekt het personage Jodie Foster buitenaardse beschavingen. Tijdens een sollicitatiegesprek voor een bezoek aan buitenaardse wezens wordt haar gevraagd wat haar enige vraag voor hen zal zijn. Wat zou je vragen?
Tarter: Ik moet op mijn vooringenomenheid wijzen, want ik was aanwezig bij dat gesprek met Carl Sagan en mijn vraag zou zijn: “Hoe heb je dit gedaan? Hoe ben je erin geslaagd om door het stadium van technologische rijping te gaan, waarin we ons op aarde bevinden, en een oude, stabiele, technologische beschaving te worden?"
Turnbull: Ik zou waarschijnlijk vragen: "Hoeveel, hoeveel van ons zijn hier?"
De Fermi-paradox stelt dat als er zoveel bewoonbare planeten waren, we hier waarschijnlijk nu enig bewijs van zouden krijgen. Maar we hebben het niet begrepen. Omdat ze misschien contact maken omdat ze je willen vernietigen. En Stephen Hawking zei dat het zoeken naar buitenaardse intelligentie een slecht idee is, want als ze aankomen, zullen ze ons koloniseren zoals Columbus de Nieuwe Wereld koloniseerde. Wat vind je hiervan?
Tarter: Als je de vraag zou stellen: "Is er een vis in de oceaan?" En toen een experiment deed door een glas water uit de oceaan op te scheppen en er geen vis in vond, denk ik niet dat je tot de conclusie zou komen dat er geen vis is niet.
Dit is ook de Fermi-paradox. We keken gewoon niet genoeg om te kunnen zien of er iemand was. En Maggie stal mijn favoriete argument tegen Hawking's bewering, namelijk dat het moeilijk is om een oude, langlevende technologische beschaving te worden zonder de agressie kwijt te raken en dus in de eerste plaats gezond te worden. Dus als ze toch aankomen, denk ik eerlijk gezegd niet dat we ons zorgen hoeven te maken.
Wat gebeurt er als je naar ons zonnestelsel kijkt, wat voor soort handtekeningen en informatie krijg je over ons zonnestelsel?
Tarter: We hebben enige tijd besteed aan een aantal Lagrangiaanse puntradaronderzoeken. Velen speculeerden dat asteroïden een goede plek zouden kunnen zijn om een artefact te plaatsen, dus we gaan ze bezoeken. Dit is onderdeel van de zoektocht naar technische handtekeningen. We weten niet wat we kunnen vinden, dus we gaan gewoon kijken wat er op de L4 en L5 Lagrange-punten zit. Wat zijn deze Kordylevsky-wolken?
Jill, kun je het publiek vertellen wat je denkt achter de schermen van sommige cryptische signalen
Tarter: We hebben een raadsel op het gebied van radioastronomie: wat zijn snelle radio-uitbarstingen? We denken dat er elke dag minstens 10.000 van deze in de lucht verschijnen. Ze leven een milliseconde of minder, en we weten niet wat ze zijn.
Misschien zijn het gewoon wormgaten die overal in de lucht openen en sluiten voor transport. Dat was mijn idee voor het vervolg op Contact. Maar deze uitbarstingen zijn een echt mysterie en we proberen een toolkit te bouwen om het te verkennen.
Zijn er dingen die u maakt in vergelijking met het ruimteprogramma die toepassingen op andere gebieden vinden?
Tarter: Sommige algoritmen die we gebruiken om signalen in realtime te detecteren, hebben elders toepassingen. Lang geleden waren we op zoek naar een specifiek type conversie - radonconversie - en het is een uitstekende manier gebleken om microcalcificaties te detecteren bij borstkankerscreening en mammogrammen. Hij slaagde voor de eerste onderzoeksfase. Het bleek te duur en commercieel niet toepasbaar. Maar hij vindt patronen in geluid. Er zijn veel verschillende toepassingen voor deze functie. Nu hopen we dat wat uit de industrie en universitaire systemen komt, neurale netwerken, ons zal helpen de gegevens te doorzoeken zonder specifieke patronen te vragen om te zoeken. We laten de neurale netwerken ons vertellen of er meer is dan alleen ruis.
Ilya Khel