Des astronomes scannent le ciel à la recherche d’impulsions lumineuses nanosecondes provenant de civilisations interstellaires

En 2015, le milliardaire russo-israélien Yuri Milner et son organisation à but non lucratif, Breakthrough Initiatives, ont lancé le plus grand projet de recherche d’intelligence extraterrestre (SETI). Connu sous le nom de Breakthrough Listen, cet effort SETI s’appuie sur les radiotélescopes les plus puissants au monde et sur des analyses avancées pour rechercher des preuves potentielles d’activité technologique (alias «technosignatures»). Le projet de dix ans étudiera le million d’étoiles les plus proches de la Terre, le centre de notre galaxie, l’ensemble du plan galactique et les 100 galaxies les plus proches de la Voie lactée.

En 2018, ils se sont associés à la collaboration VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System), un système au sol de télescopes à rayons gamma fonctionnant à l’observatoire Fred Lawrence Whipple (FLWO) au sommet du mont Hopkins dans le sud de l’Arizona. Dans un article récent, la Collaboration VERITAS a partagé les résultats de la première année de leur recherche de « technosignatures optiques » (de 2019 à 2020). Leurs résultats sont une preuve de concept vitale démontrant comment les futures recherches de civilisations extraterrestres peuvent intégrer des impulsions optiques dans leur catalogue de technosignatures.

La collaboration VERITAS est un effort international qui comprend des chercheurs du FLWO, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), de l’Institut canadien de recherche en physique des astroparticules Arthur B. McDonald, du centre de recherche Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), de la NASA Goddard Space Flight Center, et plusieurs universités et instituts de recherche. Une préimpression de leur article, intitulée “A VERITAS/Breakthrough Listen Search for Optical Technosignatures”, est récemment apparue en ligne.

Vue du camp de base FLWO et du réseau VERITAS. Crédit : VERITAS/UofArizona

Au cours des soixante dernières années, à commencer par le projet Ozma, la recherche d’ETI s’est presque exclusivement concentrée sur la recherche de preuves de transmissions radio. Ces dernières années, les scientifiques ont élargi la recherche pour envisager d’autres technosignatures potentielles, notamment les communications à énergie dirigée, les fuites radio et optiques des civilisations technologiques, les émissions infrarouges des mégastructures, les preuves spectrales de polluants industriels dans les atmosphères d’exoplanètes, et même les engins spatiaux ou les débris. dans notre système solaire.

Ces exemples et d’autres exemples potentiels de technologie extraterrestre ont été décrits dans le rapport de l’atelier Technosignature de la NASA publié en 2018. L’intégration du réseau VERITAS, qui se compose de quatre réflecteurs optiques Cherenkov de 12 mètres (~ 40 pieds) pour l’astronomie des rayons gamma, a permis à Breakthrough Listen to élargir sa recherche de technosignatures optiques – en particulier, pour les impulsions optiques nanosecondes détectables sur des distances interstellaires. Gregory Foote, un Ph.D. candidat au Département de physique et d’astronomie
à l’Université du Delaware (UD) et co-auteur de l’article VERITAS, a expliqué à Universe Today par e-mail :

« Bien que les technosignatures radio soient traditionnellement recherchées, nous ne savons pas de quelle bande d’ondes le signal proviendra ou s’il sera pulsé ou stable, il est donc logique de rechercher autant de manières différentes que possible. La technosignature que nous recherchons, un laser pulsé, peut (en principe) être facilement détectée et transmise sur une distance de 1000 années-lumière avec la technologie actuelle. VERITAS lui-même nous permet de rechercher ces lasers pulsés à l’aide de certains des plus grands télescopes de la planète.

Achevé en 2007, le réseau VERITAS complète efficacement le Fermi Gamma-ray Space Telescope (FRGST) de la NASA – et la collaboration Large Area Telescope (LAT), dont Fermi est partenaire – en raison de sa plus grande zone de collecte et de sa plus grande sensibilité aux rayons gamma. En fait, les télescopes à miroir segmenté de VERITAS, similaires au Télescope spatial James Webb‘s (JWST) – ont la sensibilité la plus élevée de tous les télescopes dans la bande des très hautes énergies (VHE), avec une sensibilité maximale de 100 giga-électronvolts (Gev) à 10 téra-électronvolts (TeV).

Le télescope Robert C. Byrd Green Bank. Crédit : Green Bank Observatory/NRAO

Ces capacités ont été testées alors que l’équipe de Collaboration recherchait dans le catalogue de cibles Breakthrough Listen des signes d’impulsions optiques à haute énergie. Foot a dit :

« Nous avons commencé avec le catalogue cible Breakthrough Listen publié en 2017, puis avons supprimé tout ce qui n’était pas adapté au fonctionnement de VERITAS. Cela nous a laissé environ 506 cibles possibles, qui ont ensuite été classées en fonction de leur proximité, de leur faible luminosité et d’autres bonnes choses – par exemple, avoir des exoplanètes. Cette liste classée nous a donné un bon outil pour sélectionner ceux à observer, car nous venons de choisir les mieux classés qui pourraient être vus au cours d’un mois donné. Nous avons observé pendant 30 heures au total, chaque observation durant environ 15 minutes. Nous avons fini par observer 136 cibles, car il y avait quelques observations qui comprenaient plusieurs objets. »

De plus, l’équipe Collaboration a examiné les données d’archives de VERITAS remontant à 2012. L’équipe a ensuite calculé quelles cibles du catalogue Breakthrough Listen ont été observées par VERITAS au cours de la même période. Parce qu’ils disposaient d’un temps de calcul limité, ils ont décidé de répartir l’analyse d’archives sur de nombreuses cibles différentes, en analysant uniquement la première heure de données de qualité. “Cela nous a laissé 249 observations de 119 champs non superposés contenant 140 cibles capturées par hasard”, a déclaré Foote. “Malheureusement, nous n’avons trouvé aucune preuve de cette technosignature à partir de ces cibles dans aucune des observations que nous avons analysées.”

Bien que leur analyse n’ait trouvé aucune preuve d’impulsions optiques nanosecondes, l’étude a fourni une preuve de concept importante qui éclairera les recherches futures. Il a également établi des limites sur le nombre d’étoiles qui pourraient héberger des civilisations transmettrices, aidant à affiner ces recherches et augmentant la probabilité de détections futures. Au-delà de cela, a déclaré Foote, cette étude pourrait avoir des implications importantes pour les observatoires de rayons gamma existants et ceux prévus. Cela comprend le Panoramic All-sky All-time Near InfraRed and Optical Technosignature Finder (PANOSETI), qui effectuera des observations coordonnées avec l’Observatoire Veritas :

«Je pense que le plus grand impact sur le domaine plus large est que cette technosignature peut être recherchée en s’appuyant sur les observatoires de rayons gamma existants, y compris VERITAS, et ceux qui n’ont pas encore été construits. Cela va aussi dans l’autre sens, car les observatoires spécialement conçus pour cette technosignature, comme PANOSETI, peuvent s’appuyer sur la science des rayons gamma. C’est une intersection unique entre des domaines qui n’a pas été beaucoup explorée jusqu’à présent.

Lectures complémentaires : arXiv

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