Forskare filtrerar 100 mystiska radiosignaler – döljer SIG någon bakom?

Från vardagsrummet till stjärnorna: Historien bakom SETI@home

Ett internationellt forskarlag under ledning av University of California i Berkeley har nästan fullständigt analyserat den enorma datamängden från projektet SETI@home. Resultatet är en exklusiv lista över 100 särskilt gåtfulla radiosignaler. En av dem skulle — i teorin — kunna komma från en utomjordisk civilisation. Det är inte säkert, men det är definitivt fascinerande.

Idén som förändrade jakten på främmande liv

I slutet av 1990-talet föddes en till synes vansinnig tanke: Miljontals helt vanliga hemdatorer skulle gemensamt leta efter spår av främmande intelligens. Istället för färgglada skärmsläckare bearbetade de data från ett radioteleskop — det var början på SETI@home år 1999.

Konceptet var enkelt men genialt. Arecibo-observatoriet i Puerto Rico samlade in radiodata från rymden, medan servrar i Berkeley fördelade dem i mindre paket till hemdatorer världen över. Dessa maskiner letade efter smalbandiga radiosignaler som inte liknade naturligt brus.

I åratal hopades positiva fynd upp snabbare än forskarna hann undersöka dem närmare. Datamängden växte och tiden räckte helt enkelt inte till.

Fram mot 2016 stod projektet inför ett lyxigt problem: Miljarder potentiella signaler, men ingen färdig strategi för att granska dem systematiskt. Det är precis där den nu offentliggjorda analysen kommer in.

Så reducerades 12 miljarder signaler till 100

Dimensionerna är svåra att föreställa sig. SETI@home registrerade omkring 12 miljarder smalbandiga radiosignaler, så kallade kandidathändelser. De allra flesta kommer från satelliter, flygplan, radaranläggningar eller tekniska störningar.

I två vetenskapliga artiklar i den ansedda tidskriften Astronomical Journal beskriver forskarna steg för steg hur de bröt ner detta dateberg. De kombinerade klassisk signalbehandling, distribuerad databehandling och nyutvecklade filter för att konsekvent sortera bort kända bruskällor.

• Signaler från kända satellitbanor togs bort.
• Frekvenser med tät radiotrafik sorterades bort.
• Återkommande mönster från typiska radaranläggningar identifierades.
• Korta brusstötar från elektronik markerades och uteslöts.

Efter denna flerstegssortering återstod en mycket mindre men betydligt mer intressant mängd. Från denna grupp valde lagen slutligen ut omkring 100 signaler för riktad uppföljningsobservation med teleskop.

Dessa radiosignaler framträder som korta energiblixt på en bestämd frekvens från en tydligt definierad riktning på himlen — precis vad man skulle förvänta sig av en konstgjord sändare.

Hur känslig är denna sökning egentligen?

Forskarna understryker att SETI@home nu betraktas som den mest känsliga smalbandiga sökningen över stora himmelsområden som någonsin genomförts. Kort sagt: Hade en mycket stark och ihållande utomjordisk sändare varit aktiv inom det observerade området skulle den med hög sannolikhet ha upptäckts.

Det har två sidor. Den nyktra slutsatsen lyder: Det finns ännu ingen tydlig, bekräftad signal från en främmande civilisation. Den hoppfulla sidan är att sökningen sätter en ny måttstock. När inget dyker upp inom ett visst effektområde kan det användas som referenspunkt för framtida projekt.

Hittar vi ingen signal från rymden kan vi åtminstone säga: Över denna effektgräns skulle vi ha sett den — det verkar inte finnas någon som sänder.

Denna punkt är avgörande för planeringen av kommande radioteleskop. Nya anläggningar som Square Kilometre Array kan riktat bygga vidare på den känslighet som SETI@home har etablerat.

De 100 signalerna: heta kandidater eller bara snyggt brus?

Vad betyder detta magiska tal på 100 signaler i praktiken? Först och främst: Ingen av dem är hittills en bekräftad utomjordisk signal. Var och en ska i uppföljningskampanjer observeras på nytt och testas mot möjliga bruskällor.

Möjliga förklaringar sträcker sig från sällsynta instrumenteffekter till ännu okända radiokällor i jordens atmosfär. Först när en signal upprepar sig, kan följa en rörelse — exempelvis med en planet — eller tydligt skiljer sig från bakgrundsbruset, ökar sannolikheten för ett konstgjort ursprung.

Typiska kontrollfrågor från lagen ser ut som följer:

Först när en signal elegant klarar flera av dessa prover rycker den in i fokus som möjlig ET-kandidat. Det är just det som gör listan över 100 objekt så värdefull: Den samlar de fall som framtida teleskop och algoritmer kan arbeta vidare med.

Mellan hopp och besvikelse: Så förhåller sig laget

Forskarna talar öppet om att en viss frustration finns. I årtionden hade de en av de bästa möjligheterna att hitta ett tydligt livstecken från rymden. Den stora sensationen uteblev.

Vi hade den i särklass bästa utgångspunkten för att upptäcka något. Naturligtvis finns det lite besvikelse när ingen entydig signal dyker upp.

Samtidigt ser de kritiskt tillbaka på egna beslut. Några av de filterval som gjordes i de tidiga 2000-talen uppstod under massivt beräkningstryck. Datorer var betydligt långsammare och lagringskapaciteten var knapp. Något som då verkade förnuftigt betraktas idag som för grovt eller riskabelt.

Frågan som laget ställer sig själv: Har filtren möjligen också tagit bort de signaler som alla söker efter?

Vi måste bli bättre på att dokumentera vad vi sorterar bort. Kanske försvann den ena intressanta impulsen med allt brus — det vet vi helt enkelt inte med säkerhet.

Vad händer efter SETI@home?

Även om den aktiva fasen av SETI@home är avslutad lever projektets resultat vidare. Koden är öppet tillgänglig och datamängderna ställs till förfogande för forskarvärlden. Andra grupper kan anpassa metoderna, förfina dem och tillämpa dem på nya observationer.

Flera trender tecknar sig tydligt:

• Machine Learning: Artificiell intelligens ska i framtiden hitta mönster som undgår klassiska filter.
• Större telescopnätverk: Nätverk som MeerKAT och det kommande Square Kilometre Array kan validera signaler från olika platser samtidigt.
• Bättre brusövervakning: Databaser över jordbaserade radiosignaler växer och hjälper till att snabbare identifiera störningskällor.

De 100 återstående signalerna fungerar som en idealisk testmiljö för dessa nya tillvägagångssätt. Om en algoritm upptäcker ytterligare anomalier där ökar förtroendet för att släppa den lös på färsk data.

Därför är smalbandiga signaler så intressanta

Den som söker efter främmande intelligens fokuserar ofta på så kallade smalbandiga signaler. De upptar bara ett mycket smalt frekvensområde — lite som en laserstråle inom radiofrekvenser. Naturliga processer som gasmoln eller pulsarer producerar snarare bredbandigt, ”urvattnat” brus.

En medvetet utsänd teknisk radiosignal — till exempel ett interstellärt fyrtorn — skulle med stor sannolikhet vara smalbandig eftersom man på det sättet kan koncentrera energin. Det är precis dessa mönster som SETI@home letade efter i sina data.

Dessutom håller forskarna utkik efter långsamma frekvensförskjutningar. Rör sig sändaren eller mottagaren verkar Dopplereffekten: Frekvensen ”glider” svagt upp eller ner. En sådan glidande signal skulle kunna indikera att sändaren roterar med eller kretsar runt en planet.

Vad jakten på rymdvarelser avslöjar om oss själva

Om de 100 signalerna någonsin levererar ett tydligt bevis är fortfarande oklart. Redan nu visar projektet dock hur starkt nyfikenhet och teknologi kan samarbeta. Miljontals människor ställde sin dator till förfogande för att komma en dröm lite närmare.

Den som sysslar med jakten på främmande intelligens hamnar snabbt vid helt jordnära frågor: Hur länge överlever en teknologisk civilisation? Skulle den medvetet sända ut en radiosignal? Eller håller den sig gömd av försiktighet? Och hur skulle vi själva agera om vi visste att någon där ute lyssnade?

En sak är säker: Den aktuella analysen av SETI@home markerar inte en slutpunkt utan snarare ett mellankapitel. De 100 mystiska signalerna förblir som nålar i en kosmisk höstack. Kanske finns det bara brus mellan dem — kanske också den första svaga hostningen från en främmande teknologi.

Den kommande generationen radioteleskop, kombinerad med allt starkare beräkningskraft, kommer att betrakta dessa nålar med mycket skarpare blick. Samtidigt växer datamängder, metoder och viljan att granska gamla inspelningar med friska ögon. Chansen att en främmande hälsning gömmer sig i allt brus blir inte mindre — den förskjuts bara ner i allt finare detaljer.