Illustratie door: Jimmy Paillet
Vanaf 5 februari kennen we 136 planeten buiten het zonnestelsel. Deze zijn op vier manieren ontdekt: de eerste - pulsar-timing genoemd - stelde ons in staat om kleinere planeten ter grootte van de aarde te detecteren door de variaties in de aankomsttijd van straling die door een pulsar wordt opgewekt, te bestuderen. Met de volgende - Doppler-spectroscopie - kunnen telescopen op de grond de "verschuiving" in het spectrum van een ster meten die wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van een baan om de planeet. De derde - astrometrie - wordt op vrijwel dezelfde manier gebruikt - op zoek naar de periodieke "wiebelen" in de positie die een mogelijke planeet op zijn moederster zou kunnen veroorzaken. En de laatste? Doorgangsfotometrie maakt de studie mogelijk van het periodiek dimmen van een ster terwijl een lichaam ervoor vanuit een bepaald gezichtspunt voorbijgaat - wat een lichtkromme oplevert.
In april 2004 werkte Luc F. A. Arnold (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Frankrijk) aan een doorvoer gegenereerd door een saturnusachtige planeet toen hij een idee had. Zou ditzelfde principe kunnen worden toegepast om te zoeken naar doorlopende lichamen die kunstmatig van aard waren?
"Ik heb het idee besproken met verschillende collega's die het interessant vonden", aldus Arnold. Een verzameling kunstmatige lichamen zou lichte krommen opleveren die gemakkelijk te onderscheiden zijn van natuurlijke. Een driehoekig object of iets in de vorm van onze eigen kunstmatige satellieten zou bijvoorbeeld een heel andere signatuur vertonen. Als er meerdere kunstmatige objecten worden gedetecteerd die doorgaan - dit kan mogelijk een vorm zijn van signalering van de aanwezigheid van ander intelligent leven - een met een effectiviteit die gelijk is aan het bereik van de laserpulsmethode.
Een kosteneffectief alternatief voor radio SETI of optische SETI is het zoeken naar kunstmatige lichamen van planeetformaat die rond andere sterren kunnen bestaan. Omdat ze altijd voor hun moederster langs zouden gaan voor een bepaalde externe waarnemer, is de kans groot dat ze kunnen worden gedetecteerd en gekarakteriseerd met behulp van de transitfotometriemethode. Een planetaire transitlichtcurve bevat fijne kenmerken vanwege de vorm van het object - zoals platbodem, dubbele planeten of geringde planeten. Arnold legt uit: "De bol is de evenwichtsvorm die de voorkeur geniet van massieve en planeetgrote lichamen om zich aan te passen aan hun eigen zwaartekracht, (maar) men kan niet-sferische lichamen beschouwen, vooral als ze klein en licht zijn en rond een dwergster draaien. Hun doorgangen voor een ster zouden een waarneembaar signaal produceren. ' Niet-sferische kunstmatige objecten - zoals een driehoek - zouden een specifieke doorgangslichtcurve produceren. Als er meerdere objecten zouden passeren, zou er een opmerkelijke lichtkromme ontstaan door hun "aan-weer-uit weer" -karakter van licht. Een dergelijke waarneming zou duidelijk een kunstmatig karakter claimen. Om dit te visualiseren, denk aan een zaklamp die beweegt achter een verlaagd raam en je begint het idee te krijgen!
Het grootste deel van het werk van Luc Arnold - zojuist geaccepteerd voor publicatie in het 'Astrophysical Journal' - was om via computersimulatie de effecten van verschillende en veelvoudige vormen te bewijzen en deze verschillende lichtcurven te laten zien. Om u beter te helpen begrijpen, bestaat het scherm waar u nu naar kijkt uit pixels - een logische in plaats van een fysieke eenheid. Als u een driehoekige vorm over het beeldscherm van uw monitor zou plaatsen, zou deze de pixels in een specifieke opstelling bedekken. Tijdens een simulatie wordt de stellaire flux in pixels op nul gezet en vergeleken met de normale flux van de ster. Deze gesimuleerde kunstmatige lichaamsdoorvoer wordt vervolgens gepast tegen bekende planetaire doorvoer met behulp van een Powell-algoritme.
"Maar de lichtcurve van de meeste complexe kunstmatige objecten kan niet precies worden gesuperponeerd door een planetaire doorgang, en het algoritme eindigt met niet-nulresiduen, dat wil zeggen een niet-nulverschil tussen de twee lichtcurven. Dit verschil is de 'persoonlijke' handtekening van het kunstmatige object. Als het roteert, zullen de resterende lichtkrommen extra modulatie vertonen. Wanneer een kunstmatig object tegen een helling, zoals het ledemaat, wordt geplaatst, vertoont het ook plotselinge hellingsvariaties in de lichtkromme tijdens het in- of uitstappen ”, legt Arnold uit.
De gelijkzijdige driehoek produceert een andere lichtkromme dan een bol. In feite lijkt de lichtkromme op een doorgang van een geringde planeet, dus er kan een dubbelzinnigheid blijven bestaan om deze objecten te onderscheiden. Maar complexere objecten, zoals bijvoorbeeld vormclusters, creëren zeer specifieke handtekeningen. Voor een kunstmatig satellietachtig object zou de symmetrische structuur duidelijk zijn - aangezien elk gebied op specifieke intervallen de lichtkromme zou beïnvloeden. Een langwerpig object zou golving veroorzaken tijdens zijn langere periode van binnenkomen en verlaten - in feite veroorzaakt het meerdere "doorgangen" waardoor detectie gemakkelijker wordt. De aard van deze oscillaties kan heel goed worden beschouwd als een teken van intelligent apparaat. Als verschillende objecten in groepen ruimtelijk waren gerangschikt om een ster wiskundig constant binnen te dringen, zouden deze druppels in de lichtkromme duidelijk een soort bericht kunnen vertegenwoordigen - de taal van de wetenschap.
Nu de computersimulaties zijn geperfectioneerd, weet Arnold hoe een natuurlijk of kunstmatig doorgaand lichaam eruit zou moeten zien in een lichtcurve - maar heeft de wetenschap een planetaire doorgang waargenomen? “Tot nu toe is er maar één transitlichtcurve verkregen met een zeer goede nauwkeurigheid: de transit voor HD 209 458b die is waargenomen met de Hubble-ruimtetelescoop. T. Brown en collega's vonden dat de lichtcurve binnen de meetnauwkeurigheid kon worden uitgerust met een bolvormig lichaam. ” Dit soort informatie geeft Arnold het model dat hij nodig heeft. In juni 2006 wordt zijn visie mogelijk gerealiseerd. COROT (een ruimtemissie goedgekeurd door het Franse ruimteagentschap CNES, met deelname van Oostenrijk, België, Brazilië, Duitsland, Spanje, ESA en ESTEC) zal zich toeleggen op stellaire seismologie en de studie van extrasolaire planeten - alleen de eerste goedgekeurde ruimtemissie gewijd aan deze onderwerpen. Het ruimtevaartuig zal bestaan uit een telescoop van ~ 30 cm met een reeks detectoren om de lichtkrommen van goed gekozen sterren via CCD te volgen. Het totale potentieel van COROT (COnvectie, ROtatie en planetaire doorgangen) is het detecteren van enkele tientallen planeten ter grootte van de aarde en meer aankomende programma's zoals de Terrestrial Planet Finder (TPF) en Space Interferometry Mission (SIM) zullen het gezicht veranderen van alles wat we weten over planeten buiten het zonnestelsel.
Wat betekent dit soort nieuwe technologie voor onderzoekers als Luc Arnold? "Deze ruimtemissies geven een (fotometrische) nauwkeurigheid tot 0,01%, maar 1% kan voldoende zijn als objecten groot genoeg zijn." Volgens zijn onderzoek zou een enkele doorgang van een kunstmatig lichaam zo'n nauwkeurigheid vereisen, maar een meervoudige doorgang zou veel meer ontspannen zijn. "1% fotometrie valt binnen het bereik van duizenden amateurastronomen uitgerust met CCD." De kans is veel groter dat een communicatieve beschaving een reeks objecten zou verkiezen boven een enkele niet-sferische om hun aanwezigheid te signaleren. Transits van ondoorzichtige objecten zijn achromatisch, waardoor ze over het hele spectrum binnen de detecteerbaarheid van CCD vallen.
Zoals Luc opmerkt, is dit soort onderzoek mogelijk binnen het bereik van de bijdragende amateurastronoom. Momenteel is de zoektocht naar tekenen van buitenaardse intelligentie beperkt tot radio en de zoektocht naar laserpuls die gespecialiseerde apparatuur vereist. “Momenteel is er geen project om dit idee toe te passen. Mocht het idee uitgroeien tot een specifiek (SETI) observatieprogramma, dan zijn een aantal samenwerkingen welkom! ”
De zoektocht naar planetaire transits is al aan de gang, zoals het Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), "en de meervoudige transitkoffer zou ontdekt kunnen worden in de loop van deze programma's - misschien morgen!" Morgen lijkt misschien een onmogelijke droom, maar Arnold weet het anders. Zijn werk is al ingediend bij het SETI-instituut. Voor de rest van de planeetbewoners wachten we op de resultaten. Zal ons morgen een mogelijk energieopvang-, communicatie- of studie-apparaat worden getoond dat door een andere bewuste soort in de ruimte is gebracht? Als we beschouwen wat we van astronomie weten als een fundamentele 'waarheid' in de hele kosmos, dan zou een ontdekking van deze omvang het grootste nieuws van allemaal kunnen zijn ... 'Ervan uitgaande dat we zeker weten dat we een buitenaards artefact hebben gedetecteerd in een doorgangslichtcurve , mijn mening is dat we het moeten beschouwen als een duidelijke 'Hallo wereld ... We zijn hier!' gericht aan de hele Melkweg! ”
Geschreven door Tammy Plotner
