Den strävan som kallas sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) har länge förlitat sig på radioteleskop för att lyssna efter sändningar från potentiella utomjordingar. Men i en expansiv galax som vår, hur kan vi någonsin vara säkra på att vi har ställt in oss på rätt station?
En ny modell som simulerar kontakt över Vintergatan visar – kanske föga förvånande – att om vår galax inte är tät med långlivade intelligenta arter är oddsen för att snubbla över en signal låga. Men resultaten, som publicerades i International Journal of Astrobiology, pekar också på att sannolikheten för interaktion kan vara störst i det ögonblick då en ny kommunikationsteknik för första gången tas i bruk.
Som underlag för fantasifulla scenarier – vi trycker på strömbrytaren på någon ny lyssningsanordning och, voilà, får en sändning från E.T. – kan resultaten uppmuntra blivande utomjordingars jägare till nytänkande. Forskningsinsatser som ägnas åt att upptäcka och utveckla nya metoder för att kommunicera över kosmiska avstånd kan i slutändan ge större chanser att få kontakt än långa program som använder en enda teknik.
För Marcelo Lares började forskningen med en utmaning. Lares är astronom vid det nationella universitetet i Córdoba i Argentina och arbetar vanligtvis med datainriktade statistiska analyser av stjärnpopulationer, universums storskaliga struktur och gravitationsvågshändelser.
Tankar om utomjordingar erbjuder inget sådant informationsöverflöd. ”Vi har bara en observation, nämligen att jorden är den enda kända planeten med liv”, säger Lares.
Vetenskapliga spekulationer om utomvärldsligt liv, intelligens och teknik bygger ofta på Drakeekvationen. Detta matematiska ramverk skrevs först ner av astronomen Frank Drake 1961. Den uppskattar antalet kommunicerande arter genom att titta på andelen stjärnor i galaxen med planeter, procentandelen av dessa planeter som utvecklar liv och oddsen för att sådana levande varelser kommer att bli nyfikna på, och kapabla till, att ta interstellär kontakt med andra varelser.
Lares och hans medarbetare ville ha något enklare. Istället för att chansa på gissningar om de okända faktorer som är inblandade i livets uppkomst och utvecklingen av intelligens och teknik skapade de en modell med i huvudsak tre parametrar: det ögonblick då kommunicerande arter ”vaknar” och börjar sända ut bevis på sin närvaro, räckvidden för sådana signaler och livslängden för en viss sändning.
Det resulterande arrangemanget placerar ett gäng noder – eller intelligenta meddelandeskapare – slumpmässigt i hela Vintergatan där de ibland sänder ut och ibland inte gör det. ”Det är som en julgran”, säger astronomen José Funes från det katolska universitetet i Córdoba, som var Lares medförfattare. ”Du har lampor som tänds och släcks.”
Gruppen körde mer än 150 000 simuleringar, varje gång med olika antaganden om dessa grundläggande parametrar, för att se vilka scenarier som gynnade interstellär kontakt. En galax full av teknologiska utomjordingar som meddelade sig själva gav upphov till betydligt fler interaktioner än en galax där arterna var åtskilda av stora avstånd eller stora mängder tid.
Sådana slutsatser är kanske inte nödvändigtvis chockerande. ”Det är bara ett statistiskt sätt att säga: ’Om du vill öka dina chanser till kontakt behöver du ett större antal eller få dem att pågå under lång tid'”, säger planetforskaren Ravi Kopparapu vid NASA:s Goddard Spaceflight Center, som inte var inblandad i arbetet.
Men Lares kontrar med att det kan vara värdefullt att kvantifiera våra intuitiva uppfattningar med matematiska modeller, om inte annat så för att tjäna som en verklighetskontroll av vår grundläggande förståelse. Resultaten sätter ett slags övre gräns för sannolikheten för kontakt under olika omständigheter, tillägger han.
I varje fall visade simuleringarna att oddsen för interstellär interaktion är överlägset störst just i det ögonblick då en art ”vaknar upp” och kommer på rätt sätt att kommunicera. Detta resultat beror på att andra noder redan kommer att ha kommit igång och förmodligen hittat varandra, vilket i huvudsak skapar en stor gren av ”upplysta” julgransljus och ökar chanserna att snubbla över detta sändningsnätverk. Men om ljusen blinkar osynkroniserat med varandra eller vid vitt skilda tidpunkter – en situation som är analog med att använda fel kontaktteknik eller att vara åtskilda av stora tidsspann – kanske intelligenta arter aldrig hittar varandra.
När SETI:s historiskt sett föredragna kontaktteknik, radiovågor, blev allmänt tillgänglig i början av 1900-talet, trodde man till och med till en början att vissa upptäckter var utomjordiska sändningar. Och på 1960-talet kallade de brittiska astronomerna Jocelyn Bell Burnell och Antony Hewish ursprungligen den första upptäckten av en pulsar, ett snabbt snurrande stjärnkadaver, LGM-1 för ”små gröna män”, eftersom källans pulser verkade för regelbundna för att vara naturliga. Ändå har mänskligheten långsamt sänt ut färre radioutsläpp under årtiondena i takt med att vi har uppgraderat vår teknik till trådbundna och fiberoptiska kablar, vilket har minskat chanserna för att utomjordingar skulle kunna snubbla över våra läckande sändningar.
Författarna till den nya studien ser sina upptäckter som ett möjligt svar på Fermiparadoxen, där man frågar sig varför vi inte har funnit bevis för intelligenta utomjordingar, med tanke på att det i vår galax långa historia skulle kunna ha uppstått någon teknologisk art som vid det här laget skulle kunna ha sänt ut meddelanden om sin existens i rymden. Arbetet tyder på att denna frånvaro inte är särskilt meningsfull – kanske är E.T. för långt borta från oss i tid och rum eller använder bara något visitkort som är okänt för oss.
Kärnan i forskningen är också ett försök att ta ett steg bort från några av de människocentriska fördomar som tenderar att plåga spekulationer om andra utomjordingar. ”Det är mycket svårt att föreställa sig utomjordisk kommunikation utan vårt antropomorfa sätt att tänka”, säger Funes. ”Vi måste anstränga oss för att lämna oss själva.”
Kopparapu instämmer i denna bedömning. ”Oväntade upptäckter kommer från oväntade källor”, säger han. ”I vårt allmänt kända tänkande befinner vi oss i en låda. Det är svårt för oss att acceptera att det kan finnas något annat utanför den.”
SETI:s fokus på radiovågor utvecklades under särskilda omständigheter under en liten del av mänsklighetens historia. Även om företaget ibland har försökt med andra metoder för att upptäcka intelligenta utomjordingar, t.ex. genom att leta efter högeffektiva laserstrålar eller bevis på massiva konstgjorda strukturer runt stjärnor som kallas Dyson-sfärer, verkar allt sökande fortfarande vara lika begränsat av den mänskliga fantasin som av den grundläggande fysiken.
Men för att leta efter något som är så potentiellt fantasifullt som en annan kosmisk kultur krävs det att många discipliner sammanstrålar, inklusive fysik, biologi och till och med filosofi, säger Lares. Ansträngningen att överväga mer kreativa budskap, till exempel sådana som kommer från neutriner, gravitationsvågor eller fenomen som vetenskapen ännu inte har upptäckt, kan bidra till att bryta ner våra trångsynta föreställningar och ge oss en mer fullständig förståelse av oss själva.
Trots de små oddsen för kontakt är Lares hoppfull om att det kommer att löna sig att angripa problemet på många olika sätt en dag. ”Jag anser att en SETI-sökning är en satsning med hög risk”, säger han. ”Sannolikheten att lyckas är faktiskt mycket låg. Men priset är verkligen mycket högt.”