Abbiamo tutti sentito la scusa. Quando la ricerca della vita extraterrestre si scontra con un muro di silenzio, gli esperti alzano le spalle e dicono che semplicemente non abbiamo guardato abbastanza attentamente. Dopotutto, la Via Lattea ha 100 miliardi di stelle. Controllarli uno per uno richiederebbe una vita intera. Quindi, la mancanza di segnali radio alieni significa semplicemente che siamo in anticipo per la festa, giusto?
Non esattamente. E non così presto come pensi.
Louisa Mason, ricercatrice presso l’Università di Manchester, ha recentemente realizzato qualcosa di inquietante. Abbiamo già attraversato una parte enorme della nostra galassia. Semplicemente non sapevamo che lo stavamo facendo.
Il conteggio nascosto nel rumore
La scoperta non è arrivata da un nuovo telescopio o da una svolta nell’elaborazione del segnale. È nato guardando i vecchi dati attraverso una nuova lente. Mason ha utilizzato il modello galattico di Besançon, una simulazione dettagliata della struttura della nostra galassia, e lo ha incrociato con le rilevazioni del cielo effettuate da due strumenti principali: il Green Bank Telescope in West Virginia e il Parkes Telescope in Australia.
Ecco la linea di base. I telescopi hanno condotto 1.327 osservazioni distinte. I cataloghi stellari elencavano esattamente 288.315 stelle visibili in quei campi visivi. Un bel numero, pulito. Un set di dati gestibile.
Ma il Modello Besançon racconta una storia diversa. Rappresenta le stelle che esistono ma rimangono invisibili ai nostri occhi ottici perché sono troppo deboli. Quando Mason ha collegato la geometria del rilievo a questo modello, il numero è aumentato. Non avevamo esaminato 288.000 stelle. Ne abbiamo esaminati più di 6,1 milioni.
La maggior parte di queste stelle apparivano come fantasmi ai telescopi ottici. Sono fioche nane rosse o soli lontani inghiottiti dalla polvere interstellare. Ma ad un radiotelescopio? Sono solo fonti di potenziale rumore o, si spera, di struttura.
“Anche un’osservazione molto piccola può contenere centomila stelle che forse non avremmo mai avuto intenzione di indagare.”
Questo è il potere del SETI commensale. La strategia si basa sul piggybacking. Un radiotelescopio sta già puntando verso un obiettivo specifico per la ricerca astronomica: mappare una galassia, studiare la formazione stellare. È ascoltare. Durante quell’ascolto, cattura tutto nel suo campo visivo. Se una civiltà aliena trasmettesse su quelle frequenze mentre gli astronomi osservavano una stella luminosa nelle vicinanze, il segnale verrebbe registrato. Sepolto nel rumore, sì. Ma registrato.
La limitazione di Gaia e il vantaggio della radio
Perché ci siamo persi per così tanto tempo? Perché il conteggio standard delle stelle si basa su cataloghi come la missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea, che mappa posizioni e luminosità. Gaia è miracolosa, ma ha un taglio netto. Vede ciò che è luminoso. Manca i miliardi di stelle deboli, fredde e di piccola massa che dominano la galassia per numero se non per massa.
Le onde radio non si preoccupano della luce visibile. Penetrano nella polvere che acceca i nostri occhi. Riflettono la ionizzazione nello spazio che nasconde la debolezza ottica. Una stella invisibile in un catalogo ottico può ancora essere un radiofaro. Il lavoro di Mason dimostra che lo “spazio dei parametri” che abbiamo già scansionato è esponenzialmente più grande di quanto suggeriscono i nostri cataloghi.
Allora, abbiamo finito? Abbiamo già scansionato l’universo e non abbiamo trovato nulla?
No. E questo ci porta al vero problema. Non è che non abbiamo guardato abbastanza stelle. È che non abbiamo osservato le frequenze giuste abbastanza a lungo.
Liberarsi della “pozza d’acqua”
Dal 1960, il SETI è ossessionato da una banda specifica dello spettro radio conosciuta come “pozza d’acqua”. Il concetto è seducente nella sua semplicità.
L’idrogeno atomico emette a 1.420 MHz. L’idrossile (OH) emette a 1.665 MHz. L’idrogeno più l’ossidrile produce acqua. È il solvente universale. È la roba della vita. Se gli esseri intelligenti volessero inviare un segnale che grida “siamo qui e comprendiamo la chimica”, probabilmente sceglierebbero il canale silenzioso e vuoto tra queste due frequenze.
La pozza d’acqua si trova anche in una finestra radio, una porzione dello spettro in cui l’atmosfera terrestre non assorbe il segnale. Inoltre, la linea dell’idrogeno è fondamentale per l’astronomia. Se gli alieni guardassero le nostre trasmissioni, saprebbero che questa frequenza è speciale anche per noi. È un punto d’incontro cosmico.
Ma concentrarsi qui ha dei limiti. La banda è stretta. È affollato di rumore astrofisico naturale. E, soprattutto, presuppone che gli alieni pensino come i chimici che apprezzano l’acqua come noi. Questa è una grande supposizione.
Verso il submillimetro
Il lavoro successivo di Mason si è spostato dalle bande radio familiari alla frontiera inesplorata delle lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche. Ha analizzato i dati di archivio di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter_array) in Cile.
Perchè ALMA? Le alte frequenze si comportano diversamente da quelle basse. Le onde radio a frequenza più bassa soffrono di dispersione mentre viaggiano nello spazio. Gli elettroni nel mezzo interstellare ritardano le frequenze più basse più di quelle più alte. Ciò allunga e distorce il segnale su lunghe distanze. Un impulso acuto proveniente da una distanza di mille anni luce potrebbe arrivare come un’eco distorta a 1 GHz. Alle frequenze più alte utilizzate da ALMA, tale dispersione è minima. Il segnale rimane forte.
Il compromesso è la difficoltà tecnica. Le frequenze più alte sono più difficili da rilevare e più suscettibili alle interferenze provenienti da fonti terrestri come i satelliti e le reti cellulari. ALMA, situato in uno dei luoghi più aridi della Terra, riduce al minimo il vapore acqueo che blocca queste onde.
Mason non ha trovato gli alieni. Gli archivi erano silenziosi. Ma il tentativo conta. La banda delle onde millimetriche rimane quasi del tutto inesplorata per il rilevamento della vita intelligente. Apre un nuovo spazio parametrico. Un nuovo posto in cui guardare.
Il segnale che abbiamo perso
Stiamo ascoltando più star di quanto pensassimo. Stiamo utilizzando larghezze di banda più ampie di quelle che una volta ritenevamo necessarie. Ma il tempo è ancora il nemico.
I radiotelescopi trascorrono solo una frazione di secondo su ogni singolo bersaglio. Scansionano, registrano, vanno avanti. Un segnale proveniente da un’altra civiltà potrebbe essere una breve esplosione, un impulso ripetuto o un’onda portante costante. Se il trasmettitore alieno ci irradia solo durante una finestra ristretta della sua rotazione, o se funziona a una frequenza che non stiamo controllando al momento, lo perderemo.
La vastità della galassia rende inevitabili i falsi negativi. Abbiamo spazzato 6 milioni di stelle, forse di più, attraverso una fetta di cielo. Sembra impressionante finché non ricordi che ci sono 100 miliardi di stelle nella nostra galassia. E milioni di altre galassie oltre.
Stiamo gettando una rete più ampia. Stiamo controllando le acque più profonde. Ma l’oceano è ancora vasto. Il silenzio potrebbe non essere vuoto. Potrebbe semplicemente essere che non stiamo ascoltando abbastanza forte, o nel posto giusto, nel momento giusto.
Il lavoro di Mason cambia i conti. Ci dice che abbiamo fatto più compiti di quanto pensassimo. Ma non cambia il risultato. Stiamo ancora aspettando. E nel frattempo, l’universo continua il suo ronzio silenzioso e ininterrotto.
