Har vi redan missat aliens? Ny studie chockar forskare

Radioteleskop, laserdetektorer och analysprogram – men fortfarande inga svar

Jakten på teknisk aktivitet i universum pågår för fullt. Ändå har inte ett enda tydligt tecken på en främmande civilisation dykt upp. En ny undersökning från en fysiker vid École Polytechnique Fédérale de Lausanne ställer nu en obehaglig fråga: Kanske har det faktiskt funnits signaler – men vi befann oss helt enkelt på fel plats vid fel tidpunkt eller var utrustade med fel instrument.

Varför forskare jagar spår efter främmande teknologi

När forskare letar efter utomjordiskt liv handlar det inte längre bara om mikrober på avlägsna planeter. Fokus riktas idag i hög grad mot så kallade teknosignaturer – mätbara spår av teknologi från en främmande civilisation.

• Konstgjorda radiosignaler som påminner om våra egna radio- och tv-sändare
• Kortvariga laserblixtar och riktade ljussignaler
• Värmesignaturer från gigantiska konstruktioner, till exempel hypotetiska ”megastrukturer” kring stjärnor

Tanken bakom är att teknologi skapar ordning – men också ”avfall” i form av spridd strålning, spillvärme och oavsiktliga signaler. Det är exakt dessa spår som astronomin söker efter med allt mer avancerade instrument.

För att en teknosignatur ska kunna upptäckas måste den först nå fram till jorden och dessutom vara stark och tydlig nog för att inte drunkna i universums bakgrundsbrus.

Det första kravet låter enkelt: signalets vågfront måste korsa vår position. Det andra är mycket mer krävande. Våra teleskop täcker endast bestämda våglängder, har begränsad känslighet och observerar alltid bara mycket små utsnitt av himlen – och av tiden.

Nya beräkningar från Schweiz: Färre signaler än väntat?

Den teoretiske fysikern Claudio Grimaldi från EPFL har i facktidskriften The Astronomical Journal presenterat en statistisk modell som nykter räknar på sannolikheten för att fånga upp en signal. Han frågar: Hur många signaler måste historiskt sett ha passerat vår närhet för att vi idag ska ha en verklig chans att registrera bara en enda av dem?

I samband med detta tittar han på flera faktorer:

• Hur länge sänder en teknisk civilisation överhuvudtaget?
• Hur långt kan en signal resa i rymden innan den blir omätbart svag?
• Hur många potentiella avsändare kan tänkas existera i en del av vår galax?

Resultatet är nedslående. För att vi idag skulle ha en hög sannolikhet för en ”träff” måste ett extremt stort antal teknosignaturer redan ha passerat jorden – långt fler än vad som verkar rimligt i förhållande till antalet beboeliga planeter i vår närhet. Med andra ord: Antingen finns det bara få signaler där ute, eller så är de långt mer sällsynta och kortvarigare än man länge hoppats.

Signalbubblor som glider förbi jorden

För att illustrera problemet använder Grimaldi en konkret analogi: Varje teknisk utsändning skapar en expanderande klotyta i rymden – jämförbar med en ljudvåg i vatten. Denna ”bubbla” breder ut sig med ljusets hastighet. När utsändningen upphör lämnar den efter sig en expanderande yttre kant med ett slags ihålighet inuti.

Jorden kan befinna sig i tre olika situationer:

• Utanför bubblan: Signalen har ännu inte nått oss – eller är för länge sedan förbi.
• I den aktiva kanten: Vi skulle teoretiskt kunna fånga upp vågen, men endast om vi lyssnar precis vid rätt tidpunkt.
• I det inre ihåliga utrymmet: Bubblan har vid något tillfälle passerat genom oss, men utsändningen pågår inte längre och inga nya vågfronter följer efter.

Kombinationen av utbredningshastighet, sändningens varaktighet och avstånd till avsändaren skapar ett tidsfönster inom vilket ett möte mellan signal och jord överhuvudtaget är möjligt. Och det fönstret är ofta förvånansvärt litet.

Varför våra teleskop kan missa nästan allt

Även om vår planet korsar banan för en signal är hindren enorma. Vintergatan mäter cirka 100 000 ljusår i diameter. Våra hittillsvarande sökningar täcker i jämförelse endast en pytteliten del av himlen, färre våglängdsområden och bara korta tidsperioder.

Sett ur statistisk synvinkel liknar sökningen hittills mer ett försök att filtrera en hel ocean efter en enda luftbubbla – genom ett nålsöga.

Därtill kommer att teknosignaturer varierar kraftigt i form och styrka. Grovt sett kan de delas in i två typer:

En fokuserad laserstråle kan efter tusentals ljusår endast anlända som en mikroskopisk impuls som knappt kan skiljas från mätbrus. En brett spridd infraröd strålning eller radiosignal försvinner å andra sidan i vimlet av naturliga emissioner från stjärnor, gasmoln och galaxer.

Har vi redan sett signaler – och därefter avfärdat dem?

I forskarvärlden har det länge funnits spekulationer om huruvida enskilda märkliga mätningar kanske ändå hade konstgjort ursprung. Den berömda ”Wow!-signalen” från 1970-talet är ett sådant fall. Den dök upp en enda gång, kunde aldrig återfinnas och förblir oförklarad än idag.

Grimaldi visar med sin modell att även om det i det förflutna funnits enstaka ”träffar” är sannolikheten stor att de statistiskt drunknar – som en enskild händelse, ett ”instrumentfel” eller ett naturligt fenomen som sedan får ett annat namn. Ett enda isolerat observationsfynd räcker sällan till för att bryta igenom vetenskapens försiktigt skeptiska mur.

Vad studien säger om antalet främmande civilisationer

Det blir riktigt intressant när man kopplar hans beräkningar till den klassiska frågan om hur vanliga civilisationer egentligen är. Om inga signaler dyker upp, även nu när vi söker relativt känsligt, finns det grovt sett tre möjligheter:

• Tekniska kulturer är extremt sällsynta.
• De sänder bara under mycket kort tid innan de tystnar eller försvinner.
• De kommunicerar nästan inte längre med ”höga” signaler av den typ vi förväntar oss.

Grimaldis resultat pekar särskilt på den andra och tredje möjligheten. Även vid ett moderat antal tekniska civilisationer kan deras sändningsfönster och våra observationstidpunkter löpa så kraftigt förbi varandra att chansen för en överlappning förblir minimal.

Vad det betyder för framtiden för sökningen

Studien ger ingen anledning att ge upp jakten på teknosignaturer – tvärtom. Den gör bara klart hur begränsad vår utsikt hittills har varit. Den som verkligen vill hitta något måste satsa på flera fronter:

• Längre observationstider av samma himmelsområden
• Bredare täckning av olika våglängder – från radio till infrarött
• Automatiserad analys med modern artificiell intelligens för att upptäcka korta, svaga signaler
• Bättre koordination mellan stora observatorier så misstänkta signaler snabbt kan korskollas

Nya projekt som enorma radioteleskopnätverk eller riktade laserdetektorer kan också öka sannolikheten. Och istället för att bara ”lyssna” överväger vissa forskare till och med att skicka tydligt igenkännbara signaler ut i rymden själva – ett ytterst omdiskuterat ämne eftersom ingen vet vem som kanske lyssnar i andra änden.

Vad begrepp som ”teknosignatur” och ”ljusår” egentligen betyder

Två fackord återkommer i hela denna debatt, och det är värt att känna till dem:

• Teknosignatur: Varje mätbart spår som härstammar från teknologi – från radiostrålning och lasrar till onaturliga ljusmönster från en planet.
• Ljusår: Inte en tidsangivelse utan ett avstånd: den sträcka ljuset färdas på ett år – knappt 9,5 biljoner kilometer.

Redan ett avstånd på bara 1 000 ljusår innebär att en signal vi tar emot idag skickades på den tiden då tidig medeltid rådde här på jorden. Det illustrerar hur svårt det är att ”synkronisera” två civilisationer i tid och rum.

För den icke-fackunnige kan det hjälpa att tänka på det som radiotrafiken från gamla fartyg: En sändare ropar kortvarigt på en bestämd frekvens, avbryter, antennen går sönder och åren går. Någonstans slår en mottagare på – men på en annan frekvens, i ett annat band, vid fel tidpunkt. Att båda sidor träffar varandra i precis samma ögonblick är inte omöjligt, men det är långt ifrån en självklarhet.

Den nya studien levererar därmed varken ett definitivt bevis mot eller för existensen av utomjordiska civilisationer. Den kommer snarare med ett nykter budskap: Tystnad i etern betyder inte nödvändigtvis att det inte finns någon där ute. Kanske pratar alla – men nästan ingen lyssnar vid rätt tidpunkt.