En 1961, el famoso astrónomo Frank Drake creó una fórmula para estimar el número de inteligencias extraterrestres (ETI) que podrían existir dentro de nuestra galaxia. Conocida como la "Ecuación de Drake", esta fórmula demostró que incluso según las estimaciones más conservadoras, nuestra galaxia probablemente albergaría al menos algunas civilizaciones avanzadas en un momento dado. Aproximadamente una década después, la NASA oficialmente dejó de buscar su programa de inteligencia extraterrestre (SETI).
Estos esfuerzos han experimentado una gran infusión de interés en las últimas décadas gracias al descubrimiento de miles de planetas extrasolares. Para abordar la posibilidad de que la vida pueda existir, los científicos también confían en herramientas sofisticadas para buscar indicadores reveladores de procesos biológicos (también conocidos como bio-firmas) y actividad tecnológica (tecno-firmas), que podrían indicar no solo vida sino inteligencia avanzada.
Para abordar el creciente interés en este campo, la NASA organizó el Taller de Technosignatures de la NASA en septiembre. El propósito de este taller fue evaluar el estado actual de la investigación de firma tecnológica, dónde se encuentran las vías más prometedoras y dónde se pueden hacer avances. Recientemente, se publicó el informe del taller, que contenía todos sus hallazgos y recomendaciones para el futuro de este campo.
Este taller surgió como resultado del proyecto de ley de apropiaciones de la Cámara de Congresos que se aprobó en abril de 2018, en el que se ordenó a la NASA que comenzara a apoyar la búsqueda científica de firmas tecnológicas como parte de su búsqueda más amplia de vida extraterrestre. El evento reunió a científicos e investigadores principales de varios campos del Instituto Lunar y Planetario (LPI) en Houston, mientras que muchos más participaron a través de Adobe Connect.
Durante el taller de tres días y medio, se realizaron numerosas presentaciones que abordaron muchos temas relevantes. Estos incluyeron diferentes tipos de firmas tecnológicas, la búsqueda por radio de inteligencia extraterrestre (SETI), SETI del sistema solar, megaestructuras, minería de datos y búsquedas de luz óptica e infrarroja cercana (NIL). Según el Proyecto de Ley de Asignaciones de la Cámara, los resultados del taller se compilaron en un informe que se presentó el 28 de noviembre de 2018.
Finalmente, el propósito del taller fue cuádruple:
- Defina el estado actual del campo de firma tecnológica. ¿Qué experimentos han ocurrido? ¿Cuál es el estado del arte para la detección de firma tecnológica? ¿Qué límites tenemos actualmente en las firmas tecnológicas?
- Comprenda los avances a corto plazo en el campo de la firma tecnológica. ¿Qué activos existen que se pueden aplicar a la búsqueda de firmas tecnológicas? ¿Qué proyectos planificados y financiados avanzarán el estado del arte en años futuros, y cuál es la naturaleza de ese avance?
- Comprender el potencial futuro del campo de la firma tecnológica. ¿Qué nuevas encuestas, nuevos instrumentos, desarrollo de tecnología, nuevos algoritmos de minería de datos, nueva teoría y modelado, etc., serían importantes para futuros avances en el campo?
- ¿Qué papel pueden desempeñar las asociaciones de la NASA con el sector privado y las organizaciones filantrópicas para avanzar en nuestra comprensión del campo de las firmas tecnológicas?
El informe comienza proporcionando información de antecedentes sobre la búsqueda de firmas tecnológicas y ofreciendo una definición del término. Para esto, los autores citan a Jill Tarter, una de las principales líderes en el campo de la investigación SETI y la persona que acuñó el término en sí. Además de ser la directora del Centro de Investigación SETI (parte del Instituto SETI) durante 35 años, también fue la científica del proyecto para el programa SETI de la NASA antes de que se cancelara en 1993.
Como indicó en el artículo de 2007, titulado "La evolución de la vida en el Universo: ¿estamos solos?":
“Si podemos encontrar firmas tecnológicas (evidencia de alguna tecnología que modifique su entorno de manera que sea detectable), se nos permitirá inferir la existencia, al menos en algún momento, de tecnólogos inteligentes. Al igual que con las biofirmas, no es posible enumerar todas las tecno-firmas potenciales de la tecnología tal como la conocemos todavía, pero podemos definir estrategias de búsqueda sistemática para equivalentes de algunas tecnologías terrestres del siglo XXI ".
En otras palabras, las firmas tecnológicas son lo que los humanos reconoceríamos como signos de actividad tecnológicamente avanzada. El ejemplo más conocido son las señales de radio, que los investigadores de SETI han pasado las últimas décadas buscando. Pero hay muchas otras firmas que no se han explorado por completo, y se conciben más todo el tiempo.
Estos incluyen emisiones láser, que podrían usarse para comunicaciones ópticas o como un medio de propulsión; signos de megaestructuras, que algunos creían que eran la razón detrás del misterioso oscurecimiento de la Estrella de Tabby; o una atmósfera llena de dióxido de carbono, metano, CFC y otros contaminantes conocidos (para tomar una página de nuestro propio libro).
Cuando se trata de buscar firmas biológicas, los científicos están limitados por el hecho de que solo hay un planeta que conocemos que sustenta la vida: la Tierra. Pero los desafíos se extienden mucho más allá para incluir cuestiones de financiación y. Como Jason Wright, profesor asociado de la PSU y el Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables (CEHW) y uno de los autores del informe, le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Los desafíos técnicos son muchos. ¿Qué tipo de firmas tecnológicas generaría una especie tecnológica extraterrestre? ¿Cuáles de esos son detectables? ¿Cómo sabremos si hemos encontrado uno? Si lo encontramos, ¿cómo podemos estar seguros de que es un signo de tecnología y no algo inesperado sino natural? "
A este respecto, se considera que los planetas son "potencialmente habitables" en función de si son o no "similares a la Tierra". De la misma manera, la búsqueda de firmas tecnológicas se limita a tecnologías que sabemos que son factibles. Sin embargo, también hay algunas diferencias clave entre las firmas tecnológicas y las biofirmas.
Como explican, muchas de las tecnologías avanzadas propuestas son "autoluminosas" (es decir, láser o ondas de radio) o implican la manipulación de energía de fuentes naturales brillantes (es decir, esferas Dyson y otras megaestructuras alrededor de las estrellas). También existe la posibilidad de que las firmas tecnológicas se distribuyan ampliamente porque las especies en cuestión pueden haber extendido su civilización a los sistemas estelares vecinos e incluso a las galaxias.
Como explicó Wright, hay muchos tipos de firmas tecnológicas, la más buscada de las cuales es una señal de radio:
"Estas tienen muchas ventajas: son obviamente artificiales, son una de las formas más baratas y fáciles de transmitir información a largas distancias, no requieren ninguna extrapolación de tecnología nuestra para generar, y podemos detectar incluso señales bastante débiles en distancias interestelares Otras firmas tecnológicas comunes son los láseres, ya sean pulsos o haces continuos, que tienen muchas de las mismas ventajas. Ambas firmas tecnológicas se propusieron hace casi 50 años, y la mayor parte del trabajo realizado en firmas tecnológicas hasta ahora las ha estado buscando ”.
Por lo tanto, para cada una de estas firmas, es necesario establecer límites superiores, para que los científicos sepan exactamente qué no buscar. "Cuando buscas algo y no lo encuentras, debes documentar con cuidado exactamente qué señales has demostradono existir ", dijo Wright. "Algo así como: no hay señales más fuertes que algún nivel, en algún momento, dentro de cierto rango de ciertas estrellas, más estrecho que cierto ancho de banda, dentro de algún rango de frecuencias".
Luego, el informe aborda cuáles son los límites superiores de detección para cada firma tecnológica y qué método y tecnología actuales existen para buscarlos. Para poner esto en perspectiva, citan un estudio de 2005 realizado por Chyba y Hand:
"Los astrofísicos ... pasaron décadas estudiando y buscando agujeros negros antes de acumular la evidencia convincente de que existen. Lo mismo puede decirse de la búsqueda de superconductores a temperatura ambiente, desintegración de protones, violaciones de la relatividad especial o, de hecho, el bosón de Higgs. De hecho, gran parte de la investigación más importante y emocionante en astronomía y física tiene que ver exactamente con el estudio de objetos o fenómenos cuya existencia no ha sido demostrada, y que de hecho puede resultar que no existe. En este sentido, la astrobiología simplemente confronta lo que es una situación familiar, incluso común, en muchas de sus ciencias hermanas ".
En otras palabras, el progreso futuro en este campo consistirá en desarrollar formas de buscar posibles firmas tecnológicas y determinar en qué forma estas firmas no pueden descartarse como fenómenos naturales. Comienzan considerando el extenso trabajo que se ha realizado en el campo de la radioastronomía.
A fin de cuentas, solo se podría decir que una fuente de radio astronómica de banda extremadamente estrecha tiene un origen artificial, ya que las transmisiones de radio de banda ancha son una ocurrencia común en nuestra galaxia. Como resultado, los investigadores de SETI han realizado encuestas que buscaron fuentes de radio de onda continua y pulso que no podrían explicarse por fenómenos naturales.
Un buen ejemplo de esto es el famoso “¡GUAU! Señal ”que fue detectada el 15 de agosto de 1977 por el astrónomo Jerry R. Ehman usando el radiotelescopio Big Ear de la Universidad Estatal de Ohio. En el curso de la inspección de la constelación de Sagitario, cerca del cúmulo globular M55, el telescopio notó un salto repentino en las transmisiones de radio.
Desafortunadamente, múltiples encuestas de seguimiento no pudieron encontrar ninguna otra indicación de señales de radio de esta fuente. Este y otros ejemplos caracterizan el trabajo minucioso y difícil que conlleva la búsqueda de firmas tecnológicas de ondas de radio, que se ha caracterizado por buscar una aguja en el "Pajar cósmico".
Ejemplos de instrumentos y métodos de encuestas existentes incluyen la matriz de telescopios Allen del Instituto SETI, el observatorio de Arecibo, el telescopio Robert C. Byrd Green Bank, el telescopio Parkes y la matriz muy grande (VLA), el proyecto [protegido por correo electrónico] y Breakthrough Listen . Pero dado que el volumen de espacio que se ha buscado para búsquedas de radio continuas y pulsadas, los límites superiores actuales en las firmas de ondas de radio son bastante débiles.
Del mismo modo, las señales ópticas y de luz infrarroja cercana (NIL) también deben comprimirse en términos de frecuencia y tiempo para que se consideren de origen artificial. Aquí, los ejemplos incluyen el instrumento SETI óptico de infrarrojo cercano (NIROSETI), el Sistema de matriz de telescopio de imágenes de radiación muy enérgico (VERITAS), el Explorador de prospección de campo amplio de objetos cercanos a la Tierra (NEOWISE) y el Espectrómetro Echelle de alta resolución Keck ( Contratados).
Cuando se trata de buscar megaestructuras (como las esferas de Dyson), los astrónomos se centran tanto en el calor residual de las estrellas como en las caídas en su luminosidad (oscurecimientos). En el caso de los primeros, se han realizado encuestas que buscaron el exceso de energía infrarroja proveniente de estrellas cercanas. Esto podría verse como una indicación de que la luz de las estrellas está siendo capturada por la tecnología (como los paneles solares).
De acuerdo con las leyes de la termodinámica, parte de esta energía se irradiará como calor "residual". En el caso de este último, los oscurecimientos se han estudiado utilizando datos del Kepler y K2 misiones para ver si podían indicar la presencia de estructuras orbitales masivas, de la misma manera que se usaron para confirmar tránsitos planetarios y la existencia de exoplanetas.
Del mismo modo, se han realizado encuestas de otras galaxias utilizando el Explorador de infrarrojos de campo amplio (WISE) y la Encuesta de dos micrones de todo el cielo (2MASS) para buscar signos de oscurecimiento. Se están llevando a cabo otras búsquedas en curso con el satélite astronómico infrarrojo (IRAS) y las fuentes de desaparición y aparición durante un siglo de observaciones (VASCO).
El informe también aborda las firmas tecnológicas que pueden existir en nuestro propio Sistema Solar. Aquí se plantea el caso de ‘Oumuamua. Según estudios recientes, es posible que este objeto sea en realidad una sonda alienígena, y que miles de tales objetos puedan existir en el Sistema Solar (algunos de los cuales podrían estudiarse en el futuro cercano).
Incluso ha habido intentos de encontrar evidencia de civilizaciones pasadas aquí en la Tierra a través de firmas tecnológicas industriales y químicas, de forma similar a cómo dichos indicadores en un planeta extrasolar podrían considerarse evidencia de una civilización avanzada.
Otra posibilidad es la existencia de artefactos extraterrestres basados en el espacio o "mensajes embotellados". Estos podrían tomar la forma de naves espaciales que contienen mensajes similares a la "Placa Pioneer" de la Pionero 10 y 11 misiones, o el "Golden Record" de la Voyager 1 y 2 misiones
En última instancia, los límites superiores de estas firmas tecnológicas varían, y ningún intento de encontrar ninguno ha tenido éxito hasta ahora. Sin embargo, como se observa, hay oportunidades considerables para la futura detección de firma tecnológica gracias al desarrollo de instrumentos de próxima generación, métodos de búsqueda refinados y asociaciones lucrativas.
Esto permitirá una mayor sensibilidad al buscar ejemplos de tecnología de comunicaciones, así como signos de firmas químicas e industriales gracias a la capacidad de obtener imágenes directas de exoplanetas.
Los ejemplos incluyen instrumentos terrestres como el Telescopio extremadamente grande (ELT), el Telescopio de prospección sinóptica grande (LSST) y el Telescopio gigante de Magallanes (GMT). También hay instrumentos espaciales existentes, incluidos los recientemente retirados Kepler misión (cuyos datos aún conducen a descubrimientos valiosos), la Gaia misión y el Satélite de Encuesta Exoplaneta en tránsito (TESS)
Los proyectos basados en el espacio que están actualmente en desarrollo incluyen el Telescopio espacial James Webb (JWST), el Telescopio de reconocimiento infrarrojo de campo amplio (WFIRST), y Tránsitos planetarios y oscilaciones de estrellas (PLATO) misiones. Se espera que este instrumento, combinado con un software mejorado y métodos para compartir datos, produzca resultados nuevos y emocionantes en un futuro no muy lejano.
Pero como Wright resumió, lo que marcará la mayor diferencia es mucho tiempo y paciencia:
“A pesar de tener 50 años, SETI (o, si lo desea, busca firmas tecnológicas) en muchos aspectos todavía está en pañales. No ha habido mucha búsqueda en comparación con las búsquedas de otras cosas (materia oscura, agujeros negros, vida microbiana, etc.) debido a la falta histórica de financiación; ¡ni siquiera ha habido tanto trabajo cuantitativo y fundamental sobre qué firmas tecnológicas buscar! La mayor parte del trabajo hasta ahora ha sido personas que piensan en qué trabajo harían si tuvieran fondos. ¡Con suerte, pronto podremos comenzar a poner en práctica esas ideas! "
Después de medio siglo, la búsqueda de inteligencia extraterrestre aún no ha encontrado evidencia de vida inteligente más allá de nuestro Sistema Solar, es decir, la famosa pregunta de Fermi, "¿Dónde están todos?", Aún se mantiene. Pero eso es lo bueno de la paradoja de Fermi, solo tienes que resolverlo una vez. Todo lo que la humanidad necesita es encontrar un solo ejemplo, y la pregunta igualmente antigua, "¿Estamos solos?", Finalmente será respondida.
El informe final, "NASA and the Search for Technosignatures", fue compilado por Jason Wright y Dawn Gelino, profesor asociado de la PSU y el Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables (CEHW) e investigador del Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA (NExScI) , respectivamente.
