Inte science fiction – utan hårda data och gamla himmelsfoton

Det handlar varken om små gröna män eller mystiska internetrykten. Det som forskare idag sysslar med är konkreta mätningar, historiska himmelsbilder från tiden före satelliterna och avancerade algoritmer som skannar rymden efter så kallade teknosignaturer.

Allt fler vetenskapliga team försöker kartlägga hur man över huvud taget känner igen något i solsystemet som möjligen har ett konstgjort, utomjordiskt ursprung. Det märkliga är att denna tidigare marginella forskning sakta flyttar från konferensgångarna in i erkända vetenskapliga tidskrifter.

Från ytterlighetsfenomen till seriös vetenskap

I årtionden var frågan om huruvida främmande apparater eller fragment av gammal teknologi kretsar runt i solsystemet ett randtema inom vetenskapen. Idag håller situationen på att förändras tack vare tre faktorer: markant bättre teleskop, enorma arkiv med himmelsfoton och nya teoretiska modeller som beskriver hur teknosignaturer skulle kunna se ut.

Forskarna vill skilja mellan ovanliga men naturliga objekt och de som avviker markant från kända fenomen. En princip är avgörande: allt ska baseras på reproducerbara mätningar – inte på ”konstiga observationer” som ingen kan verifiera. Detta metodiska skifte syns tydligt i nyare publikationer i bland annat Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society och Scientific Reports.

Hur gamla himmelsfoton fungerar som kosmisk övervakning

En av de mest fascinerande forskningsinriktningarna är återvändandet till arkivfoton av himlen tagna före 1957 – det vill säga innan människan började skicka upp sina egna satelliter i omloppsbana. På den tiden kretsade endast naturliga objekt över våra huvuden: planeter, asteroider, kometer och meteoroider.

Astronomen Beatriz Villarroel och hennes team analyserar dessa arkivdata, ursprungligen med ett helt annat syfte – de letade efter stjärnor som ”försvann” mellan två fotograferingar. På vägen stötte de på ljuspunkter som betedde sig som satelliter vid en tidpunkt då ingen ännu hade skickat metallstrukturer ut i rymden.

Teamet började därför behandla de gamla fotografiska plåtarna som ett gigantiskt register över rörelser på himlen – en sorts övervakning från den prekosmiska eran som kanske har fångat något som ingen då kunde tolka. Sådana resultat väcker omedelbart både känslor och stark skepsis.

Forskarna räknar upp en lång rad mer jordnära förklaringar: apparaturfel, optiska reflexer, atmosfäriska effekter och till och med vanlig förorening av det fotografiska materialet. Först när alla dessa förklaringar slår fel kan man tala om en kandidat till ett ”märkligt objekt”. Villarroel medger själv att ämnet utomjordiska artefakter fortfarande är omgärdat av ett starkt tabu. Utan ett fysiskt prov eller en sond som någon faktiskt kan undersöka i ett laboratorium kommer de flesta forskare inte att vara villiga att acceptera att de tittar på något onaturligt.

Interstellära objekt som naturliga prövstenar för vår kunskap

Den andra heta forskningsinriktningen handlar om interstellära objekt som 1I/Oumuamua och 2I/Borisov. Det är himlakroppar som inte uppstod tillsammans med vårt solsystem utan anlände utifrån – från områden nära andra stjärnor. Varje sådan gäst är ett sällsynt test för vår förståelse av universum.

I nya arbeten publicerade i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society föreslår forskare en uppsättning kriterier som gör det möjligt att bedöma om ett märkligt uppträdande interstellärt objekt kan vara mer än bara en oregelbunden sten eller en atypisk komet. De analyserar bland annat:

Rörelsebanan – om den kan förklaras enbart genom gravitation och kända fysiska effekter
Ytegenskaper – ljusstyrka, färg och ljusets reflektionssätt
Rotation – om objektets omdrejning stämmer överens med det vi känner från asteroid- och kometpopulationer
Eventuella extra accelerationer som inte låter sig förklaras enkelt
Spektrala egenskaper hos materialet på objektets yta
Form och geometri hos kroppen som fångats av teleskop

1I/Oumuamua blev särskilt omdiskuterad eftersom dess bana och beteende inte passar in på den typiska bilden av en komet – den saknade den klassiska svansen, och ändå verkade objektet lätt ”stöta sig bort” från solen. Vissa forskare accepterade att ovanliga egenskaper hos is och gaser var förklaringen, medan andra spekulerade i en möjlig konstgjord natur.

De nya modellerna ska hjälpa till att flytta denna diskussion från antagandenas nivå till numeriska trösklar och kategorier. De flesta ovanliga objekten kommer förmodligen ändå att visa sig vara naturens eget verk – men för att forskarna ärligt ska kunna fastställa det behöver de tydliga, på förhand fastställda spelregler.

Så utformas en checklista för en utomjordisk artefakt

Samtidigt har det i Scientific Reports kommit ut arbeten som försöker samla den fragmenterade forskningen inom SETA (Search for Extraterrestrial Artifacts) och omvandla den till en samlad utvärderingsram. Det motsvarar en checklista som kan tillämpas på vilket misstänkt utseende objekt som helst.

Denna typ av modeller drar på erfarenheterna från exoplanetforskningen. Där såg allt också i början ”märkligt” ut, och idag finns det väldefinierade procedurer för bedömning av trovärdigheten hos varje rapporterad kandidat. På motsvarande sätt ska vägen nu se ut från ”intressant objekt” till ”sannolik teknosignatur”.

Forskarna bygger upp databaser med referensvärden för naturliga objekt, som sedan tjänar som måttstock för jämförelse. När något dyker upp som faller utanför de fastställda intervallen hamnar det automatiskt i en kategori som kräver ytterligare analys. Detta tillvägagångssätt drar på erfarenheter från NASA, European Space Agency och andra institutioner.

Inom dessa standarder bedöms också sannolikheten för falska positiva – alltså situationer där ett naturligt objekt tillfälligt uppfyller flera kriterier som är typiska för en konstgjord konstruktion. Forskare från University of Cambridge och Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics bidrar till utvecklingen av dessa protokoll.

Nya teleskop skapar ett problem med överskott av data

Under de kommande åren tas kraftfulla observatorier i drift – däribland Vera C. Rubin Observatory, som kommer att skanna hela himlen natt efter natt och generera enorma mängder data om förbipasserande och interstellära objekt. Det är å ena sidan en chans att fånga något verkligt exceptionellt, men å andra sidan en kolossal analytisk utmaning.

Ingen klarar av att manuellt gå igenom så många bilder, därför utvecklas det redan nu algoritmer som automatiskt lär sig att identifiera de mest ovanliga fallen. Utifrån dessa bestämmer astronomerna vilka objekt som kräver ytterligare, mer detaljerade mätningar – till exempel spektroskopi eller radarobservationer.

Teleskop som James Webb Space Telescope och det markbaserade observatorienätverket LSST kommer att skapa kataloger med miljarder registreringar. Maskininlärning och artificiell intelligens blir oumbärliga verktyg för att filtrera fram den relevanta informationen. Institutioner som MIT och California Institute of Technology testar redan nu prototyper på sådana system.

Utmaningen ligger också i att skilja mellan människoskapade rymdskräp, naturliga objekt och potentiellt utomjordiska artefakter. För varje år ökar antalet satelliter i omloppsbana, vilket komplicerar identifieringen av okända objekt.

Vad händer om vi faktiskt hittar något onaturligt?

Även om det ännu inte finns något allmänt erkänt objekt som med rätta kan kallas en artefakt från en främmande civilisation föredrar delar av den vetenskapliga miljön att förbereda sig på en sådan möjlighet i god tid. Det handlar inte bara om forskningsprocedurer utan också om frågor rörande säkerhet, rymdrätt och samhälleliga reaktioner.

Det finns mycket praktiska frågor på spel: om man i fall av ett misstänkt fynd bör skicka en sond nära det? Vem fattar ett sådant beslut? Hur informerar man allmänheten för att undvika panik och konspirationsteorier? Och slutligen – finns det internationella regler för forskning om potentiella teknologier som inte härstammar från vår egen civilisation?

Det faktum att forskare överhuvudtaget överväger dessa scenarier visar en växande beredskap att betrakta frågan om utomjordisk teknologi inte som ett tema från en sci-fi-film utan som ett normalt vetenskapligt problem. Organisationer som Förenta Nationerna och utskott för rymdforskning diskuterar redan behovet av internationella protokoll.

Institut som SETI Institute i Kalifornien föreslår att varje betydelsefullt fynd bör genomgå oberoende bekräftelse från flera team innan det offentliggörs. Detta ska förhindra en upprepning av situationer där förhastade meddelanden utlöste en mediastorm utan vetenskaplig bekräftelse.

Vad kan den vanliga läsaren ta med sig från detta?

För många människor låter denna forskning som fjärran abstraktion, men i praktiken berör den vardagliga förhållanden. Arbetet med att detektera svaga signaler i bullriga data driver just utvecklingen av algoritmer som sedan hittar tillämpning inom medicin, ekonomi och säkerhetssystem. Varje metod som kan dra ut ”något ovanligt” ur en ström av information hittar snabbt nya användningsmöjligheter.

Det är värt att notera att klimatet i debatten om utomjordiskt liv är under förändring. Allt oftare lyder de mest intressanta frågorna inte längre ”är vi ensamma?”, utan ”hur bekräftar vi det tillförlitligt med de verktyg vi har just nu?”. Det handlar inte om sensation för varje pris utan om att inte förbise något verkligt exceptionellt bara för att vi på förhand betraktade det som omöjligt.

Även om alla nuvarande kandidater till utomjordiska artefakter till slut visar sig vara naturliga objekt är vetenskapen inte förgäves. Resultatet blir mer precisa kataloger över asteroider och kometer, bättre modeller för himlakroppars rörelse och solida procedurer för analys av märkliga fenomen. Om det en dag dyker upp något som envist vägrar att passa in i något känt schema kommer det vetenskapliga samfundet att ha ett verktygsset redo att hantera detta mysterium – varken med flykt mot extrem skepsis eller med ytlig entusiasm.