Poszukiwania życia pozaziemskiego nie ograniczają się do robotów kopiących w gigantycznej piaskownicy, którą nazywamy Marsem. W rzeczywistości naukowcy zaangażowani w SETI – poszukiwanie inteligencji pozaziemskiej – od dziesięcioleci używają różnych radioteleskopów do poszukiwania sygnałów pochodzenia pozaziemskiego. Nie znaleźli jeszcze nic solidnego, ale od czasu do czasu znajdują coś, co sprawia, że mówią: „Wow!” Teraz, zgodnie z nowym badaniem opublikowanym w bazie danych preprintów arXiv, naukowcy mogą mieć nowe narzędzie do słuchania: samą grawitację.
Do poszukiwania oznak życia pozaziemskiego używano wielu rodzajów teleskopów, od naziemnego Allena Telescope Array po Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Chociaż te zaawansowane technologicznie instrumenty różnią się pod kilkoma istotnymi względami, wszystkie prowadzą obserwacje za pomocą widma elektromagnetycznego (EM), co jest ukrytym sposobem na powiedzenie, że patrzą na fale świetlne. Widmo EM obejmuje wszystkie fale świetlne, w tym widzialne dla ludzkiego oka (fale światła widzialnego), a także fale o niskiej częstotliwości (fale radiowe, światło podczerwone) i fale o wysokiej częstotliwości (światło ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie).
Kiedy bardzo masywne obiekty – takie jak gwiazdy neutronowe i czarne dziury – poruszają się w przestrzeni, również tworzą fale, jak zmarszczki na stawie. Co najważniejsze, te unikalne fale, odpowiednio nazywane falami grawitacyjnymi, różnią się od widma EM, co oznacza, że konwencjonalne teleskopy są na nie całkowicie ślepe. Na szczęście wiemy, jak budować detektory fal grawitacyjnych, a wiele z nich już działa.
Większy znaczy lepszy
Obserwatorium LIGO składa się z dwóch detektorów fal grawitacyjnych, jednego w Luizjanie, a drugiego w Waszyngtonie. Każdy detektor tworzy kształt litery L, a każde ramię tworzy tunel o długości dwóch i pół mili. Jedna wiązka laserowa jest rozdzielana i wysyłana do każdego tunelu. Na końcu każdego tunelu znajduje się lustro, które odsyła laser z powrotem. Zwykle obie wiązki wracają do detektora w tym samym czasie. Ale kiedy fala grawitacyjna przechodzi przez detektor podczas zapłonu, ścieżka promieni jest zniekształcona. Naukowcy wykorzystują te zniekształcenia do poznawania odległych obiektów.
Istnieją inne detektory fal grawitacyjnych, w tym Virgo w Europie i KAGRA w Japonii. Niestety, według badań żaden z nich nie jest wystarczająco zaawansowany, aby znaleźć życie pozaziemskie. NASA współpracuje z ESA nad obserwatorium kosmicznym LISA planowanym na lata 30. XXI wieku. XX wieku. Według NASA LISA to zestaw trzech statków kosmicznych oddalonych o miliony mil, w przeciwieństwie do około 1850 mil między dwoma detektorami LIGO. Sonda LISA wymienia między sobą wiązki laserowe w celu wykrywania zniekształceń czasoprzestrzeni spowodowanych falami grawitacyjnymi. Ale nawet to nie jest wystarczająco duże, aby wykonać tę pracę.
Jeśli misja LISA zakończy się sukcesem, dołączone zostaną do niej bardziej zaawansowane detektory. Big Bang Observer (BBO) to jedna z propozycji, podczas gdy Japonia pracuje nad podobną wielkością anteną DECIGO. Chociaż rozmiar LIGO jest imponujący, obserwatoria te byłyby setki, a nawet tysiące razy dłuższe.
Jakie są koszty?
Jeśli wymagane detektory są oddalone o dwa pokolenia — a być może o kilkadziesiąt lat i miliardy dolarów — zysk powinien być dość spektakularny. Co dokładnie możemy z nich wykryć? Zdaniem autorów artykułu obserwatoria te doskonale nadawałyby się do poszukiwania gigantycznych pozaziemskich projektów inżynieryjnych zwanych megastrukturami.
Sugerują, że możemy szukać kosmitów o masie Jowisza, poruszających się z prędkością około 10% prędkości światła. Chociaż Jowisz jest dość masywny, jest o rząd wielkości mniejszy niż obiekty wykrywane dzisiaj za pomocą fal grawitacyjnych. A 10% prędkości światła jest niewiarygodnie szybkie – około 67 milionów mil na godzinę – ale znacznie poniżej progu technologii science fiction. Nasz zasięg obserwacji tego typu obiektów rozciągałby się na Galaktykę Andromedy, która jest dość daleko, bez względu na to, jak ją pokroisz. Mniej masywne struktury, mniej więcej wielkości Merkurego, można wykryć w ciągu 10 parseków, zawierające ponad 400 gwiazd (za pośrednictwem Sound Station).
Według gazety kosmici podróżujący w ogromnych, ultraszybkich statkach kosmicznych mogli nie tylko ich wykryć, ale nawet odwrócić technologię. Oczywiście wszystko to zakłada, że najpierw trzeba znaleźć kosmitów, co wcale nie jest takie oczywiste. Dopóki te obserwatoria nie będą działać, najlepszym miejscem do poszukiwania dowodów życia może być bliżej domu.