Una nuova ipotesi suggerisce che civiltà extraterrestri avanzate potrebbero utilizzare semplici trasmettitori laser collocati lontano dalle proprie stelle. Segnali che gli attuali programmi SETI rischiano di non vedere
Da decenni gli astronomi scrutano il cielo alla ricerca di un segnale capace di dimostrare l’esistenza di una civiltà extraterrestre. Radiotelescopi, osservatori ottici e sofisticati sistemi informatici analizzano immense quantità di dati nel tentativo di individuare trasmissioni artificiali provenienti da altri sistemi planetari.
Ma potremmo avere impostato la ricerca nel modo sbagliato.
Secondo un gruppo di ricercatori guidato da Dániel Apai, dell’Università dell’Arizona, eventuali civiltà tecnologiche potrebbero comunicare utilizzando una rete di “fari cosmici”: trasmettitori laser relativamente semplici, autonomi e longevi, collocati nello spazio interstellare anziché vicino ai pianeti o alle stelle di origine.
L’ipotesi è stata presentata nello studio The Interstellar Laser Beacons Hypothesis and the Cosmic Lighthouses Project, accettato per gli atti del simposio dell’Unione Astronomica Internazionale dedicato alla ricerca delle tecnofirme. Non si tratta della scoperta di segnali alieni, ma della proposta di una nuova strategia osservativa per cercarli.
Comunicare spendendo meno
Il ragionamento dei ricercatori parte da un presupposto semplice: anche una civiltà molto più avanzata della nostra potrebbe avere risorse limitate.
Un sistema di comunicazione interstellare dovrebbe probabilmente funzionare per secoli o persino millenni. Le distanze tra le stelle sono infatti enormi e un messaggio impiega anni, decenni o secoli per raggiungere la propria destinazione. Un eventuale trasmettitore dovrebbe quindi essere resistente, facilmente riparabile o sostituibile, autonomo e poco costoso da mantenere.
Le ricerche SETI nel campo ottico si sono concentrate soprattutto su impulsi laser estremamente brevi, della durata di pochi nanosecondi o femtosecondi. Concentrando una grande quantità di energia in un intervallo temporale minuscolo, un laser potrebbe diventare momentaneamente più luminoso della stella accanto alla quale si trova.
Questi sistemi, tuttavia, richiederebbero apparecchiature complesse, precise e costose. Secondo gli autori dello studio, una civiltà interessata a costruire migliaia di trasmettitori affidabili potrebbe preferire laser più semplici, capaci di produrre impulsi della durata di microsecondi o millisecondi. Sarebbero meno spettacolari, ma più robusti, economici e facilmente riproducibili.
Il problema della luce stellare
Un impulso laser relativamente lungo avrebbe però un problema: se il trasmettitore fosse collocato vicino a una stella, la sua luce rischierebbe di essere completamente nascosta dalla luminosità dell’astro.
La soluzione proposta consiste nello spostare il “faro” molto lontano dal sistema planetario di origine, magari su una traiettoria interstellare simile a quella delle sonde Voyager. Una volta allontanato dalla propria stella, il dispositivo potrebbe essere osservato come una sorgente luminosa separata, senza dover competere direttamente con il bagliore stellare.
Il risultato sarebbe una sorta di boa luminosa nel mare cosmico: un apparecchio automatico capace di emettere sequenze regolari di impulsi laser per periodi lunghissimi.
Questi trasmettitori potrebbero essere distribuiti intorno a un sistema abitato o lungo le rotte tra diverse colonie stellari. La loro funzione non sarebbe necessariamente quella di inviare messaggi alla Terra. Potremmo semplicemente intercettare comunicazioni destinate ad altri mondi, proprio come un osservatore lontano potrebbe captare accidentalmente una trasmissione terrestre.
Il punto cieco degli attuali osservatori
Il problema è che gran parte delle osservazioni astronomiche non è progettata per individuare impulsi della durata di microsecondi o millisecondi.
Le normali immagini del cielo utilizzano tempi di esposizione che possono durare secondi, minuti oppure ore. Un segnale brevissimo verrebbe quindi diluito all’interno dell’esposizione e potrebbe apparire come una debolissima sorgente continua, confondersi con il rumore o scomparire completamente.
Anche molte ricerche SETI ottiche osservano una stella alla volta, cercando impulsi ultrabrevi provenienti dalla sua posizione. Un trasmettitore collocato lontano dalla stella non rientrerebbe nel campo analizzato e potrebbe essere ignorato.
Il progetto PANOSETI rappresenta una parziale eccezione, perché è stato concepito per sorvegliare ampie porzioni del cielo alla ricerca di fenomeni ottici rapidi. Secondo gli autori, tuttavia, la sua risoluzione non sarebbe ideale per individuare e localizzare la specifica popolazione di “fari” interstellari ipotizzata nello studio.
Un telescopio per il cielo dei microsecondi
Per colmare questa lacuna, i ricercatori propongono il “Cosmic Lighthouses Project”, un programma capace di osservare vaste aree del cielo con una risoluzione temporale dell’ordine dei microsecondi.
La sua realizzazione sarebbe resa possibile dalla convergenza di tre tecnologie: processori grafici capaci di analizzare enormi flussi di dati in tempo reale, nuovi sensori qCMOS estremamente rapidi e poco rumorosi e particolari lenti diffrattive-rifrattive, leggere e producibili su larga scala.
Il sistema immaginato comprenderebbe osservatori nell’emisfero settentrionale e meridionale, equipaggiati con telescopi dal diametro di circa un metro e con campi visivi molto ampi. Ogni regione del cielo potrebbe essere monitorata per circa una settimana, cercando sequenze periodiche nascoste nel rumore.
I singoli impulsi potrebbero essere troppo deboli per emergere chiaramente. Se però si ripetessero con regolarità, un software potrebbe identificarne la frequenza e sovrapporre milioni di eventi, facendo apparire progressivamente il segnale. È una tecnica simile a quella utilizzata per recuperare una voce debole ripetuta molte volte all’interno di una registrazione rumorosa.
Segnali rilevabili entro 65 anni luce
Nei calcoli presentati nello studio, gli autori considerano un trasmettitore laser con una potenza di picco di 100 megawatt e impulsi della durata di 10 microsecondi. Nonostante la potenza apparentemente enorme, l’energia contenuta in ogni impulso sarebbe di circa un kilojoule, compatibile con tecnologie già dimostrate dall’umanità.
Accumularne un numero sufficientemente elevato permetterebbe a un telescopio di un metro di individuare il segnale fino a una distanza di circa 20-22 parsec, equivalenti a 65-72 anni luce. Entro un raggio di 20 parsec dal Sole si trovano approssimativamente 3.000 stelle appartenenti alle principali classi stellari: un campione abbastanza ampio per condurre una ricerca sistematica nel nostro vicinato galattico.
Il calcolo dipende però da numerose condizioni: il laser dovrebbe essere orientato nella nostra direzione, gli impulsi dovrebbero ripetersi abbastanza spesso e il segnale non dovrebbe essere eccessivamente attenuato o confuso con altre sorgenti.
Una finestra ancora inesplorata sull’universo
L’idea dei fari cosmici resta altamente speculativa. Non sappiamo se esistano altre civiltà tecnologiche, quali mezzi di comunicazione utilizzerebbero o se ragionerebbero in termini di costi, efficienza e durata come facciamo noi.
Lo studio ha però il merito di evidenziare un limite importante: ogni ricerca di intelligenza extraterrestre è condizionata dalle tecnologie che immaginiamo possano essere utilizzate. Cercare soltanto segnali simili a quelli prodotti dall’umanità significa rischiare di ignorare soluzioni diverse, forse più semplici e convenienti.
Un osservatorio dedicato agli impulsi di microsecondi e millisecondi avrebbe inoltre un valore scientifico indipendente dal SETI. Potrebbe rivelare fenomeni astrofisici rapidissimi finora sfuggiti agli strumenti tradizionali, aprendo una nuova finestra temporale sull’universo visibile e infrarosso.
Forse nel cielo non esistono fari costruiti da civiltà lontane. Ma prima di concludere che nessuno stia trasmettendo, dovremmo assicurarci di avere acceso il ricevitore giusto.
Stefano Camilloni
