Om utlänningar försöker prata med oss (eller om de inte gör det) kommer Jill Tarter att hitta dem först. Hon grundade Search for Extraterrestrial Intelligence Institute (SETI) 1984 och driver dess forskningscenter under många år. Inspirerad av hennes arbete regisserade regissören Contact (1997) med Jodie Foster i titelrollen. Astrofysiker Maggie Turnbull, som för närvarande arbetar för guvernören i Wisconsin, började arbeta med Tarter i slutet av 90-talet och är nu associerad med SETI Institute. Hon arbetar på NASA: s WFIRST-teleskop, som kommer att gå ut i rymden 2025.
Dessa två forskare har något olika sätt att söka efter utomjordiskt liv. Tarter fokuserade på att hitta bevis på avancerad främmande teknologi, medan Turnbull letar efter biologiska signaturer. Wired magazine pratade med forskare på San Francisco-festivalen. Och även om de letar efter något annorlunda saker, är båda övertygade om den viktigaste idén: sökandet efter liv utanför vår planet kan förena oss.
På jakt efter utlänningar: SETI och NASA
Vilka egenskaper letar du efter i första hand som kan göra att ett system kan vara bebott?
Turnbull: Först hållbarhet. De ljusaste stjärnorna förbränner sitt bränsle snabbast och de kommer att bränna upp sina vätereserver och svälla till röda jättar långt innan planeter dyker upp. Dessa stjärnor finns inte på mållistan. Om en stjärna inte innehåller några tungmetaller, förutsatt att planeterna är bildade av samma material som stjärnan bildas från, finns det dessutom mindre chans att hitta planeter i det systemet. Så metallfattigdom är också dålig.
Vid utforskning av rymden finns det en slags förväxling mellan sökandet efter biologiska signaturer i livet och sökandet efter tekniska signaturer. Kan du definiera vad det är?
Tarter: SETI letar efter utomjordisk intelligens, men vi har ingen aning om hur vi upptäcker intelligens direkt. Så vi tar teknik vid vår sida och frågar: "Finns det ingen teknik där ute som ändrar miljön så att vi kan upptäcka den på interstellära avstånd?" Om vi kan hitta någon teknologisk ledtråd, skulle vi anta att det vid någon tidpunkt fanns intelligenta teknologer som skapade den.
Kampanjvideo:
Denna planet domineras av bakterier. Mikrobiologiskt liv är mycket mer bördigt än komplicerat liv, och kanske kommer det att vara så på annat håll. Vi kanske borde leta efter mikrober innan vi finner komplexa liv.
Men nu konvergerar dessa områden lite?
Tarter: Genom historien har vi letat efter signaler inom det elektromagnetiska spektrumet. Detta gjordes av SETI. På senare tid, med tanke på uppkomsten av nya markbaserade teleskoper som vi bygger, och nya rymdteleskop som vi bygger, tänkte vi: hur använder vi dem för att hitta något som bara teknik kan göra?
Signaler verkar fortfarande som en bra idé, men det kan finnas många andra saker vi finner. Det astrobiologiska samhället har varit schizofren ett tag och det var normalt att leta efter bakterier i början av ett komplex liv. Sedan sa de, "Nej, SETI, det här handlar inte om astrobiologi." Men nu har vi varit tvungna att tänka om det igen när astronomer förbereder oss för nästa tioårsöversyn av alla detaljer vi kan sitta ner och prioritera. Och en kommitté från National Academy of Sciences tittar på astrobiologernas strategi, och det är mer benäget att acceptera idén att både teknosignaturer och biosignaturer faller under det stora paraplyet med astrobiologisk observation.
Vilka är dina favoritexempel på möjlig främmande teknik som våra instrument potentiellt upptäcker?
Tarter: Det finns ett fantastiskt stjärnsystem eller planetsystem som heter Trappist-1. Sju planeter kretsar kring en liten dvärgstjärna. De är packade väldigt tätt: alla banor skulle pressa in i Merkurius bana om de fanns i vårt solsystem. Tre av dem är på god avstånd från sin stjärna, så om de hade en atmosfär, skulle de ha flytande vatten också. Okej, nu ska vi ta dessa sju planeter som ligger på olika avstånd från deras stjärna. Och låt oss säga att när vi har möjlighet att utforska dem, får vi veta att de liknar. Att de har samma temperatur. Så här ser de identiska ut. Detta är osannolikt, med tanke på naturens konstigheter, men om någon teknisk civilisation dyker upp på en av dessa planeter och beslutar att den behöver mer fastigheter, är det faktisktkan förvandla alla planeter i sitt system, göra dem lika.
Maggie, berätta om teleskopet du arbetar med och vad det kan hitta.
Turnbull: Mitt största och mest omfattande projekt just nu är WFIRST-teleskopet. (Det kommer att få ett roligare namn närmare lanseringen.) Men det betyder Infrarött teleskop med bred fält. Detta observatorium är främst utformat för att arbeta med den djupa himlen och leta efter mörk energi och mörk materia. De två mest intressanta ämnena inom astrofysik … Men ännu mer intressant för astrofysiker är exoplaneter och liv. Så, som en teknikdemonstration, sätter vi på de förstfödda kamerorna i rymden för att ta direkta bilder av närliggande planetariska system. Detta har aldrig gjorts tidigare.
Vi planerar att börja med flera planetsystem som vi är säkra på att det finns. Vi hittade dem vid gravitationsattraktionen som planeterna har på sina stjärnor. Vi har aldrig sett dem direkt, men vi är säkra på att de är där.
Vad letar du efter?
Turnbull: Vatten i atmosfären har en mycket stark absorptionskapacitet. Växter har en distinkt signatur eftersom de är väldigt mörka. Vi tror att de är gröna eftersom de reflekterar lite grönt ljus. Men för det mesta är växter väldigt mörka eftersom de absorberar allt ljus och använder det som en energikälla för att bygga sina kroppar. Och de reflekterar också i infraröd, och det finns många teorier om varför det är det. Kanske är detta en kylmekanism - och oavsett poängen kan du verkligen se den. Vegetationen är tydligt synlig och det har funnits en signal som har sänts som reflekterat solljus i universumet de senaste miljarder åren. Vi kunde se detta på en markplanet.
Maggie, du arbetar också för guvernören i Wisconsin
Turnbull: Jag glömde nästan!
Vilken roll har allmänheten i SETI-forskning?
Tarter: Låt oss fråga publiken hur många som har kört SETI @ home på sina datorer. (Många räcker upp.) Det har funnits i över ett decennium nu, och jag tror att det är det som driver distribuerad datoranvändning och samhällsvetenskap tillsammans. SETI uppfann inte distribuerad datoranvändning. Människor använde det för att beräkna Mersenne-primor, men de gillade SETI @ Home eftersom de kunde använda sina datorer för att analysera lagrad data på jakt efter en signal.
Om någon hittar en signal, hur ser det ut?
Tarter: Datorn rapporterar några av de upptäckta parametrarna. Vid University of California i Berkeley, där de behandlas, kommer de att falla i ett stort filter tillsammans med andra meddelanden och gå igenom analysen av om signalen verkligen kom från en punkt på himlen och rör sig som stjärnorna gör. Sedan skapas en lista med kandidater med 10, 20 eller 100 signaler, sedan skickas en begäran om att reservera tid vid teleskopet för att granska om vart och ett av dessa platser.
Att få människor att engagera sig i SETI är oerhört viktigt av ett annat skäl: det ger oss möjlighet att ändra allas synvinkel. Det är som att plocka upp en spegel och säga, "Se er alla, där på jorden, ni är alla samma jämfört med något annat som kan finnas där ute." Och medan jag skapar ett globalt nätverk för att lösa och arbeta med detta problem, tror jag att det skulle vara bra att ta itu med andra problem som vi har på planeten, som inte har någon relation till nationella gränser, men som måste tas upp systematiskt.
Att oskärpa skillnaden mellan oss är det bästa SETI kan göra. Det är anledningen till att vi vill involvera hela världen.
Astronomer skulle säga att det finns hundratals miljarder galaxer, som var och en innehåller hundratals miljarder stjärnor eller något. Så matematiskt, statistiskt sett finns det ett stort antal planeter som stöder liv. Men det finns också människor som hävdar att livet borde ha dykt upp på jorden på grund av en specifik händelsekedja, och möjligheten att detta kommer att hända igen är oändligt liten. Har du någonsin tänkt på det faktum att du kanske har ägnat din karriär åt att hitta något du aldrig hittar?
Turnbull: Nej Jag gillar det när allt ligger i handflatan. Det finns riktigt bra argument för båda möjliga svar. Och jag tror att du som forskare ska känna dig bra med två möjliga alternativ samtidigt. Det är som ett kvanttillstånd som inte har kollapsat ännu, men som du kan föreställa dig samtidigt. "Det kan inte hända att något liknande kommer att hända igen!" och "De borde vara överallt!"
Jag tror att vi talar om det ljusaste vetenskapliga området på planeten. Hon är så tvärvetenskaplig. Det finns så många olika rader av bevis och förfrågningar som går in i sökandet efter livet.
Tarter: När jag var en ung forskare, Philip Morrison, en av grundarna av SETI, berättade för mig:”Varje ämne där felgränser finns i exponenter, så vi vet inte om det är tiotals, hundratals eller miljoner, detta är inte teoretisk vetenskap. det är en vetenskap som kommer att göra framsteg genom observation."
Och om du säger:”Okej. Vi måste leta efter elektromagnetiska signaler”, nu finns det nio olika variabler som kan beskriva en sådan signal. Så du har ett 9D-sökutrymme. Ta denna volym av sökutrymme och applicera den på jordens hav. Hur mycket har vi forskat? När jag gjorde beräkningarna för tio år sedan räknade jag ett glas vatten från alla jordens hav, vi har utforskat så mycket utrymme. Förra veckan publicerade studenterna en översyn av denna avhandling och hävdar att det nu ser ut som ett badkar eller en liten pool. Det finns fortfarande mycket att göra. Vi började knappt vår sökning, det kanske inte ens är elektromagnetiska signaler - det kan vara något annat.
I filmen "Kontakt" upptäcker karaktären Jodie Foster främmande civilisationer. Under en jobbintervju för ett utlänningsbesök får hon frågan vad hennes enda fråga kommer att vara för dem. Vad skulle du fråga?
Tarter: Jag måste påpeka min förspänning eftersom jag var närvarande i den konversationen med Carl Sagan och min fråga skulle vara:”Hur gjorde du det här? Hur lyckades du gå igenom scenen med teknisk mognad, där vi befinner oss på jorden, och blev en gammal, stabil, teknisk civilisation?"
Turnbull: Jag skulle förmodligen fråga: "Hur många, hur många av oss är här?"
Fermi-paradoxen säger att om det fanns så många bebodda planeter, skulle vi förmodligen få några bevis på detta nu. Men vi fick inte det. För att de kanske tar kontakt eftersom de vill förstöra dig. Och Stephen Hawking sa att att leta efter utomjordisk intelligens är en dålig idé, för om de kommer kommer de att kolonisera oss som Columbus koloniserade den nya världen. Vad tycker du om detta?
Tarter: Om du ställde frågan, "Finns det en fisk i havet?" Och sedan körde ett experiment genom att skaka upp ett glas vatten från havet och inte hitta någon fisk i det, jag tror inte att du skulle komma till slutsatsen att ingen fisk inte.
Detta är också Fermi-paradoxen. Vi letade bara inte nog för att kunna berätta om någon är där. Och Maggie stal mitt favoritargument mot Hawkings påstående, som är att det är svårt att bli en gammal, långlivad teknisk civilisation utan att bli av med aggressionen och därmed bli tillräckligt i första hand. Så om de kommer, för att vara ärliga, tror jag inte att vi behöver oroa oss.
Vad händer när du tittar på vårt solsystem, vilken typ av signaturer och information får du om vårt solsystem?
Tarter: Vi tillbringade lite tid med att göra ett antal Lagrangian-radarundersökningar. Många spekulerade i att asteroider kan vara ett bra ställe att placera en artefakt, så vi kommer att besöka dem. Detta är en del av sökningen efter teknosignaturer. Vi vet inte vad vi kan hitta, så vi ska bara ta reda på vad som är vid L4 och L5 Lagrange. Vad är dessa Kordylevsky moln?
Jill, kan du berätta för publiken vad du tycker bakom kulisserna för vissa kryptiska signaler
Tarter: Vi har en gåta inom radioastronomin - vad är snabba radiobrister? Vi tror att minst 10 000 av dessa dyker upp på himlen varje dag. De lever ett millisekund eller mindre, och vi vet inte vad de är.
Kanske är det bara maskhål som öppnas och stängs över hela himlen för transport. Det var min idé för uppföljaren till Contact. Men dessa skurar är ett riktigt mysterium, och vi försöker bygga en verktygssats för att utforska den.
Jämfört med rymdprogrammet, finns det några saker du skapar som hittar applikationer inom andra områden?
Tarter: Några av de algoritmer vi använder för att upptäcka signaler i realtid har applikationer någon annanstans. För länge sedan letade vi efter en specifik typ av konvertering - radonomvandling - och det visade sig vara ett utmärkt sätt att upptäcka mikrokalkförändringar vid screening av bröstcancer och mammogram. Han passerade det första forskningssteget. Det visade sig vara för dyrt och inte kommersiellt tillämpligt. Men han hittar mönster i buller. Det finns många olika användningsområden för den här funktionen. Nu hoppas vi att det som kommer ut från industrisystem och universitetssystem, neurala nätverk, kommer att hjälpa oss att söka igenom uppgifterna utan att be specifika mönster att söka. Vi låter de neurala nätverken berätta om det finns mer än buller.
Ilya Khel
