چگونه می‌توان تمدن‌های فضایی را در عالم شناسایی کرد؟

روش‌های زیادی برای تشخیص حیات در گیتی وجود داردایندیپندنت فارسی: اگر تمدن بیگانه فضایی هوشمندی آن بیرون، جایی در دوردست‌های کیهان وجود داشته باشد و بتواند زمین را رصد کند، احتمالا می‌تواند بسیاری از فناوری‌های انسانی را- از برج‌های مخابراتی گرفته تا لامپ‌های فلورسنت- ببیند و از آن‌ها نتیجه بگیرد که در سیاره ما حیات هوشمند وجود دارد.

وبسایت کانورسیشن با انتشار مقاله‌ای که بر اساس مطالعات و بررسی‌های دو اخترشناس پروژه جست‌وجوی هوش فرازمینی (مشهور به پروژه ستی) انجام شده، به موضوع ردپاها یا به‌اصطلاح «امضای فناوری» در یافتن حیات فرازمینی پرداخته است.

آیا همین کافی خواهد بود که سراسر آسمان را بررسی کنیم و بر فرض، دنبال امواج تلویزیونی‌ای بگردیم که مسابقات المپیک فرازمینی‌ها را پخش می‌کند ؟ واقعیت این است که نه! جست‌وجوی حیات فرازمینی برای پیدا کردن تمدن‌های هوشمند در دوردست‌‌های عالم، در عمل بسیار دشوارتر از این‌ها است.
ارسال پیام «سلام» به کمک رادیو و لیزر
جست‌وجوی تمدن فرازمینی به صورت علمی، تاریخچه‌ای طولانی ندارد و تازه از ۱۹۵۹ آغاز شده است. در آن زمان، اخترشناسانی همچون گیوسپ کوکونی و فیلیپ موریسون نشان دادند که تلسکوپ‌های رادیویی ممکن است انتقال امواج رادیویی ساطع‌شده از زمین را در فواصل بین‌ستاره‌ای شناسایی کنند.

در همان سال، فرانک دریک، نخستین جست‌وجوی تمدن هوشمند فرازمینی را با نام «پروژه اوزما» آغاز کرد. او با چرخاندن یک تلسکوپ رادیویی بزرگ به سوی دو ستاره نزدیک مشابه خورشید، کوشید دریابد که آیا می‌توان سیگنال‌های رادیویی احتمالی را که از آن‌ها می‌آیند، تشخیص دهد یا خیر. پس از اختراع لیزر در ۱۹۶۰، ستاره‌شناسان نشان دادند که می‌توان نور مرئی را از سیارات دوردست نیز تشخیص داد.

از نظر تاریخی، این نخستین تلاش‌های بنیادین برای شناسایی سیگنال‌های رادیویی یا لیزری از یک تمدن احتمالی دیگر به‌شمار می‌رود.

در این دوران، بسیاری در پی یافتن سیگنال‌های متمرکز و قدرتمندی بودند که چه بسا عامدانه به سوی منظومه شمسی فرستاده شده باشند. از دید دانشمندان، این سیگنال‌های احتمالی را می‌شد به کمک روش‌های رایج در آن زمان آشکار کرد.  اگرچه با توجه به محدودیت‌های فناوری در دهه ۱۹۶۰ میلادی، ستاره‌شناسان فکری جدی برای جست‌وجوی سیگنال‌های داخلی انتشاریافته – مانند برنامه‌های تلویزیونی و رادیویی روی زمین – که به فضا نشت می‌کنند، نکرده بودند.

از نظر فیزیکی، یک پرتو ناشی از یک سیگنال رادیویی که با تمام قدرت آن به سمت زمین فرستاده شده باشد، ممکن است در مقایسه با پرتوهای نور معمولی، از فاصله بسیار دورتری تشخیص‌دادنی باشد؛ چیزی شبیه به تفاوت لیزر و لامپ ضعیف معمولی.

جست‌وجو برای یافتن سیگنال‌های رادیویی و لیزری عمدی، هنوز هم از محبوب‌ترین راهبرد‌های پروژه «ستی» به شمار می‌رود.

این رویکرد، فرض را بر این می‌گذارد که تمدن‌های فرازمینی با میل و اراده خودشان می‌خواهند با دیگر تمدن‌های دارای فناوری پیشرفته، از جمله حیات هوشمند زمینی، ارتباط برقرار کنند. بشر به‌ندرت سیگنال‌های هدفمند و عامدانه به فضا ارسال می‌کند و برخی از محققان با همین استدلال، می‌گویند که گونه‌های [فضایی] باهوش احتمالی نیز ممکن است درست مثل خودمان، از پخش امواجی که مکان و موقعیت آن‌ها را در عالم نشان می‌دهد، اجتناب کنند. این سبک جست‌وجو برای یافتن سیگنال‌هایی که ممکن است هیچ تمدنی آن را نفرستد، «پارادوکس ستی» نامیده می‌شود.
نشت امواج رادیویی
اگرچه انسان سیگنال‌های عمدی زیادی به کیهان ارسال نمی‌کند، بسیاری از فناوری‌هایی که امروزه بشر از آن‌ها استفاده می‌کند، خودبه‌خود امواج رادیویی بسیاری به فضا می‌فرستد. برخی از این سیگنال‌ها اگر از ستاره‌ای نزدیک [به کره‌ای احتمالی] آمده باشند، برای تمدن‌های بیگانه دیگر تشخیص‌دادنی خواهند بود.

شبکه‌ای بین‌المللی از برج‌های تلویزیونی مدام سیگنال‌هایی را در جهات مختلف منتشر می‌کند. این سیگنال‌‌ها به فضا نشت می‌کنند و ممکن است در یک سیگنال رادیویی تشخیص‌دادنی، هرچند نسبتا ضعیف، جمع شوند. پژوهش‌ها در این باره که آیا  انتشار امواج از دکل‌های مخابراتی در بسامدهای رادیویی روی زمین، با استفاده از تلسکوپ‌های امروزی تشخیص‌دادنی است یا خیر، همچنان ادامه دارد. به گفته دانشمندان، تلسکوپ‌های رادیویی آینده قادر خواهند بود سیگنال‌های رادیویی ضعیف‌تر را با حساسیت ۵۰ برابر تلسکوپ‌های رادیویی کنونی تشخیص دهند.

با این حال، همه سیگنال‌های ساخت بشر چندان متمرکز نیستند. ستاره‌شناسان و سازمان‌های فضایی برای برقراری ارتباط با ماهواره‌ها و فضاپیماها در منظومه شمسی، از پرتوهای امواج رادیویی استفاده می‌کنند. برخی از پژوهشگران نیز امواج رادار را برای بررسی سیارک‌ها به‌کار می‌گیرند. در هر دو مورد، سیگنال‌های رادیویی بیشتر متمرکز، و به فضا فرستاده می‌شوند. هر تمدن فرازمینی فرضی که تصادفی و اتفاقی در خط دید این پرتوها قرار داشته باشد، احتمالا می‌تواند این سیگنال‌های مصنوعی را تشخیص دهد.
یافتن ابرساختارها
در فیلم‌ها و کتاب‌های علمی-تخیلی که به نمایش درمی‌آیند، افزون بر یافتن فضاپیماهای فرازمینی واقعی، امواج رادیویی اغلب از رایج‌ترین نشانه‌های فناوری به‌شمار می‌روند. اما این امواج، تنها سیگنال‌هایی نیستند که ممکن است وجود داشته باشند.

فریمن دایسون ستاره‌شناس، در ۱۹۶۰ این نظریه را طرح کرد و گفت از آنجا که ستارگان تا حد زیادی قوی‌ترین منبع انرژی در هر منظومه سیاره‌ای محسوب می‌شوند، تمدن پیشرفته‌ای دارای فناوری، ممکن است به وسیله یک صفحه خورشیدی عظیم، بخش چشمگیری از نور ستاره خود را به مثابه انرژی جمع‌آوری کند. بسیاری از اخترشناسان، این تجهیزات را به نام «ابرساختارها» می‌شناسند و می‌گویند چند راه برای تشخیص آن‌ها وجود دارد.

فناوری یک تمدن فرازمینی پیشرفته، پس از استفاده از انرژی حاصل از نور جذب‌شده، مقداری از انرژی را دوباره به صورت گرما منتشر می‌کند. ستاره‌شناسان نشان داده‌اند که این گرما ممکن است به صورت پرتوهای فروسرخ اضافی که از یک منظومه ستاره‌ای می‌آید، تشخیص‌دادنی و آشکارشدنی باشد.

یکی دیگر از راه‌های ممکن برای یافتن یک ابرساختار احتمالی، اندازه‌گیری اثر کاهشی آن بر نور یک ستاره است. مشخصا، ماهواره‌های بزرگی که دور یک ستاره می چرخند، به صورت دوره‌ای و تناوبی، بخشی از نور آن ستاره را مسدود می‌کنند. این موضوع، به صورت افت درخشندگی ظاهری ستاره ظاهر می‌شود. اخترشناسان می‌توانند این اثر را آشکار کنند؛ درست مشابه نحوه کشف سیارات دوردست امروزی و روشی که دانشمندان برای کشف سیارات فراخورشیدی به کار می‌برند.
آشکار کردن آلودگی
یکی دیگر از روش‌هایی که ستاره‌شناسان برای کشف تمدن فرازمینی در گیتی به آن فکر کرده‌اند، آلودگی است. آلاینده‌های شیمیایی – از جمله دی‌اکسید نیتروژن و کلروفلوئوروکربن‌های روی زمین را تقریبا فقط صنایع انسانی تولید می‌کنند. تشخیص این مولکول‌ها در اتمسفر سیارات فراخورشیدی، با همان روشی که تلسکوپ فضایی جیمز وب برای جست‌وجوی سیارات دوردست برای یافتن نشانه‌های زیستی استفاده می‌کند، امکان‌پذیر است. اگر روزی اخترشناسان سیاره‌ای با جوی مملو از مواد شیمیایی پیدا کنند که فقط با فناوری تولید می‌شوند، ممکن است به این نتیجه برسند که این مواد شیمیایی نشانه‌ای از وجود حیات در آن سیاره است.

همچنین، نور مصنوعی یا گرمای شهری و صنایع یا حتی تعداد زیادی ماهواره‌ که در مدار سیاره‌ای فرضی در حال چرخش باشند، ممکن است با تلسکوپ‌های اپتیکی بزرگ و نیز تلسکوپ‌های فروسرخ، تشخیص‌دادنی باشد.

اما تمدنی بیگانه و فرضی، برای اینکه هدف شناسایی ما قرار گیرد، باید گرما، نور و ماهواره‌هایی بسیار بیشتر از آنچه ما داریم، در اختیار داشته باشد. این میزان گرما و نور و ماهواره که ما در اختیار داریم، هنوز کمتر از میزانی است که حضورمان را برای تمدن‌های دیگر آشکار کند.
کدام سیگنال بهتر است؟
ستاره‌شناسان تاکنون هیچ نشانه‌‌ای، یا به‌اصطلاح «امضای فناوری» تاییدشده‌ای، از وجود حیات فرازمینی پیدا نکرده‌اند. واقعیت این است که بسیاری از اخترشناسان در این زمینه که دقیقا باید در جست‌وجوی چه سیگنال‌هایی باشند، اتفاق‌نظر ندارند. هنوزهیچ‌کس نمی‌داند که فناوری فرازمینی چگونه است و چه سیگنال‌هایی در گیتی وجود دارد.

برخی از ستاره‌شناسان از رویکرد گسترده «پروژه ستی» حمایت می‌کنند. این پروژه، هر چیزی را در فضا جست‌وجو می‌کند که با دانش کنونی توضیح‌دادنی نباشد.

اما نویسندگان این مقاله می‌گویند که به جست‌وجوی «امضا»های فنی که عامدانه و غیرعامدانه در فضا منتشر شده‌ باشند، ادامه می‌دهند. به گفته آن‌ها، نکته اصلی این است که روش‌های زیادی برای تشخیص حیات در گیتی وجود دارد. از آنجا که هیچ‌کس نمی‌داند چه رویکردی ممکن است پیش از بقیه رویکردها به نتیجه برسد، هنوز کارهای هیجان‌انگیز زیادی برای انجام دادن در این زمینه باقی مانده است.