Le radiotélescope de Parkes en Australie. Crédit : CSIRO
Un signal candidat intrigant capté l’année dernière par le projet Breakthrough Listen a été soumis à une analyse intensive qui suggère qu’il est peu probable qu’il provienne du système Proxima Centauri. Au lieu de cela, il semble qu’il s’agisse d’un artefact d’interférences terrestres provenant de technologies humaines, ont annoncé aujourd’hui les Breakthrough Initiatives. Deux articles de recherche publiés dans Astronomie de la nature, discutez à la fois de la détection du signal candidat et d’un processus d’analyse de données avancé qui permet de discerner finement les « faux positifs ».
“La signification de ce résultat est que la recherche de civilisations au-delà de notre planète est désormais un domaine mature et rigoureux de la science expérimentale”, a déclaré Yuri Milner, fondateur de Breakthrough Inititatives.
Breakthrough Listen (un programme des Breakthrough Initiatives) est un programme de science astronomique à la recherche de technosignatures – des signes de technologie qui peuvent avoir été développés par l’intelligence extraterrestre. L’équipe scientifique de Listen, dirigée par le Dr Andrew Siemion au Université de Californie, Berkeley, utilise certains des plus grands radiotélescopes au monde, équipés des systèmes de traitement numérique les plus performants, pour capturer des données sur de larges bandes du spectre radio en direction d’un large éventail de cibles célestes. La recherche est difficile car la Terre est inondée de signaux radio provenant de la technologie humaine – téléphones portables, radars, satellites, émetteurs de télévision, etc. Rechercher un faible signal d’une étoile lointaine revient à choisir une aiguille dans une vaste botte de foin numérique – et qui change constamment au fil du temps.
Le télescope CSIRO Parkes de la Nouvelle-Galles du Sud, en Australie (l’un des plus grands télescopes de l’hémisphère sud, connu sous le nom de « Murriyang » à Wiradjuri) fait partie des installations participant à la recherche de Breakthrough Listen. L’une des cibles surveillées par Parkes est Proxima Centauri, l’étoile voisine la plus proche du Soleil, à une distance d’un peu plus de 4 années-lumière. L’étoile est une naine rouge en orbite autour de deux exoplanètes connues. L’équipe Listen a balayé la cible sur une plage de fréquences de 700 MHz à 4 GHz, avec une résolution de 3,81 Hz – en d’autres termes, effectuant l’équivalent de syntoniser plus de 800 millions de canaux radio à la fois, avec une sensibilité de détection exquise.
Shane Smith, un chercheur de premier cycle travaillant avec le scientifique du projet Listen, le Dr Danny Price, dans le cadre du programme de stages Breakthrough Listen de l’été 2020, a analysé les données de ces observations via le pipeline de recherche de Breakthrough Listen. Il a détecté plus de 4 millions de “coups” – des plages de fréquences qui présentaient des signes d’émission radio. C’est en fait assez typique des observations de Listen ; la grande majorité de ces hits constituent la botte de foin des émissions de la technologie humaine.
Comme pour toutes les observations de Listen, le pipeline filtre les signaux qui semblent peu susceptibles de provenir d’un émetteur situé à une grande distance de la Terre, selon deux critères principaux :
- Premièrement, le signal change-t-il régulièrement de fréquence avec le temps ? On s’attendrait à ce qu’un émetteur sur une planète éloignée soit en mouvement par rapport au télescope, ce qui entraînerait une dérive Doppler semblable au changement de tonalité d’une sirène d’ambulance lorsqu’elle se déplace par rapport à un observateur. Le rejet des hits sans de tels signes de mouvement réduit le nombre de hits de 4 millions à environ 1 million pour cet ensemble de données particulier.
- Deuxièmement, pour les coups qui restent, semblent-ils venir de la direction de la cible ? Pour le déterminer, le télescope pointe dans la direction de Proxima Centauri, puis s’éloigne, en répétant plusieurs fois ce schéma « ON – OFF ». Les sources d’interférences locales devraient affecter à la fois les observations ON et OFF, alors qu’une technosignature candidate ne devrait apparaître que dans les observations ON.
Même après l’application de ces deux filtres de données, il reste une poignée de candidats qui doivent être inspectés visuellement. Parfois, un faible signal est en fait visible dans les observations OFF mais n’est pas assez fort pour être capté par des algorithmes automatisés. Parfois, des signaux similaires apparaissent dans des observations voisines, indiquant des sources d’interférence qui peuvent s’allumer et s’éteindre au mauvais moment, ou l’équipe peut localiser les signaux vers des satellites qui diffusent couramment dans certaines bandes de fréquences.
Parfois, un signal intrigant persiste et doit être soumis à des contrôles supplémentaires. Un tel signal d’intérêt a été découvert par Smith dans les observations de Listen de Proxima Centauri à l’aide du télescope Parkes. Un signal à bande étroite, à dérive Doppler, persistant sur cinq heures d’observations, qui semble n’être présent que dans les observations « ON » de l’étoile cible et non dans les observations « OFF » intercalées, avait certaines des caractéristiques attendues d’un candidat technosignature.
Le Dr Sofia Sheikh, actuellement chercheuse postdoctorale avec l’équipe Listen de l’UC Berkeley, a creusé dans un ensemble de données plus large d’observations prises à d’autres moments. Elle a trouvé environ 60 signaux qui partagent de nombreuses caractéristiques du candidat, mais sont également visibles dans leurs observations OFF respectives.
“Nous pouvons donc affirmer avec confiance que ces autres signaux sont locaux au télescope et générés par l’homme”, a déclaré Sheikh. « Les signaux sont espacés à des intervalles de fréquence réguliers dans les données, et ces intervalles semblent correspondre à des multiples de fréquences utilisées par les oscillateurs couramment utilisés dans divers appareils électroniques. Pris ensemble, ces preuves suggèrent que le signal est une interférence de la technologie humaine, bien que nous n’ayons pas pu identifier sa source spécifique. Le signal original trouvé par Shane Smith n’est évidemment pas détecté lorsque le télescope est pointé loin de Proxima Centauri – mais étant donné une botte de foin de millions de signaux, l’explication la plus probable est toujours qu’il s’agit d’une transmission de la technologie humaine qui se trouve être “bizarre”. ‘ de la bonne manière pour tromper nos filtres.
Le directeur exécutif de Breakthrough Initiatives, le Dr S. Pete Worden, a déclaré : « Bien que nous n’ayons pas été en mesure de conclure une véritable signature technologique, nous sommes de plus en plus convaincus que nous disposons des outils nécessaires pour détecter et valider de telles signatures si elles existent. »
Breakthrough Listen met toutes les données des scans de Parkes à la disposition du public pour qu’il les examine par lui-même. L’équipe vient également de publier deux articles (dirigés par Smith et Sheikh) décrivant les détails de l’acquisition et de l’analyse des données, ainsi qu’une note de recherche décrivant les observations de suivi de Proxima Centauri menées avec le télescope Parkes en avril 2021. Listen continuera la surveillance de Proxima Centauri, qui reste une cible incontournable pour les recherches de technosignature, en utilisant une suite de télescopes à travers le monde. Et l’équipe continue d’affiner les algorithmes pour améliorer leur capacité à faire la distinction entre les « aiguilles » et le « foin », y compris dans le cadre d’un concours de traitement de données participatif récemment terminé en collaboration avec kaggle.com.
« Dans le cas de ce candidat en particulier », remarque Siemion, « notre analyse suggère qu’il est hautement improbable qu’il provienne réellement d’un émetteur à Proxima Centauri. Cependant, c’est sans aucun doute l’un des signaux les plus intrigants que nous ayons vus à ce jour.
Pour en savoir plus sur cette histoire, lisez Un signal mystérieux ressemblant à un signe de technologie extraterrestre – Voici ce que l’enquête a révélé.
Les références:
« Analysis of the Breakthrough Listen signal of interest blc1 with a technosignature verification framework » par Sofia Z. Sheikh, Shane Smith, Danny C. Price, David DeBoer, Brian C. Lacki, Daniel J. Czech, Steve Croft, Vishal Gajjar, Howard Isaacson, Matt Lebofsky, David HE MacMahon, Cherry Ng, Karen I. Perez, Andrew PV Siemion, Claire Isabel Webb, Andrew Zic, Jamie Drew et S. Pete Worden, 25 octobre 2021, Astronomie de la nature.
DOI : 10.1038 / s41550-021-01508-8
« Une recherche de technosignature radio vers Proxima Centauri résultant en un signal d’intérêt » par Shane Smith, Danny C. Price, Sofia Z. Sheikh, Daniel J. Czech, Steve Croft, David DeBoer, Vishal Gajjar, Howard Isaacson, Brian C. Lacki , Matt Lebofsky, David HE MacMahon, Cherry Ng, Karen I. Perez, Andrew PV Siemion, Claire Isabel Webb, Jamie Drew, S. Pete Worden et Andrew Zic, 25 octobre 2021, Astronomie de la nature.
DOI : 10.1038/s41550-021-01479-w
