Khi nói đến việc tìm kiếm ET, những nỗ lực hiện tại hầu như chỉ được đặt trong việc thu nhận tín hiệu vô tuyến - chỉ là một phần nhỏ của phổ điện từ. Hãy xem xét một chút thời gian chúng ta tạo ra bao nhiêu ánh sáng trên Trái đất và cách thức đêm bên của chúng ta có thể xuất hiện khi nhìn từ kính viễn vọng trên một hành tinh khác. Nếu chúng ta có thể cho rằng các nền văn minh thay thế sẽ phát triển tận hưởng ánh sáng tự nhiên của họ, thì liệu có hợp lý không khi cho rằng họ cũng có thể phát triển các nguồn chiếu sáng nhân tạo?
Chúng ta có thể nhìn vào không gian và phát hiện ra các vật thể được chiếu sáng nhân tạo không? Theo một nghiên cứu mới được thực hiện bởi Abraham Loeb (Harvard), Edwin L. Turner (Princeton), câu trả lời là có.
Để thu thập ánh sáng, các kính viễn vọng Trái đất hiện đang được xử lý khoa học có thể tự tin quan sát một nguồn sáng có thể so sánh về độ sáng tổng thể với một thành phố lớn - lên đến một khoảng cách nhất định. Ngay bây giờ, các nhà thiên văn học có thể đo các thông số quỹ đạo của các vật thể vành đai Kuiper (KBO) với độ chính xác cao nhất bằng thông lượng quan sát được của chúng và tính toán khoảng cách quỹ đạo thay đổi của chúng.
Tuy nhiên, liệu có thể nhìn thấy ánh sáng nếu nó xảy ra ở phía tối? Loeb và Turner nói rằng các kính viễn vọng và khảo sát quang học hiện tại sẽ có khả năng nhìn thấy lượng ánh sáng này ở rìa Hệ Mặt trời của chúng ta và quan sát bằng kính viễn vọng lớn có thể đo quang phổ KBO để xác định xem chúng có được chiếu sáng bằng ánh sáng nhân tạo hay không bằng độ dốc logarit (đối tượng ánh sáng mặt trời sẽ thể hiện alpha = (dlogF / dlogD) = -4, trong khi các đối tượng được chiếu sáng nhân tạo sẽ thể hiện alpha = -2.)
Nền văn minh của chúng ta sử dụng hai loại chiếu sáng cơ bản: nhiệt (bóng đèn sợi đốt) và lượng tử (điốt phát sáng [đèn LED] và đèn huỳnh quang), Lo Loeb và Turn viết vào giấy của họ. Những nguồn sáng nhân tạo như vậy có tính chất quang phổ khác với ánh sáng mặt trời. Quang phổ của ánh sáng nhân tạo trên các vật thể ở xa có thể sẽ phân biệt chúng với các nguồn chiếu sáng tự nhiên, vì sự phát xạ đó sẽ cực kỳ hiếm trong điều kiện nhiệt động tự nhiên hiện diện trên bề mặt của các vật thể tương đối lạnh. Do đó, chiếu sáng nhân tạo có thể đóng vai trò là cột đèn báo hiệu sự tồn tại của các công nghệ ngoài trái đất và do đó các nền văn minh.
Phát hiện sự khác biệt về độ rọi này trong dải quang sẽ rất khó khăn nhưng bằng cách tính toán dòng quan sát từ ánh sáng mặt trời trên Vật thể Vành đai Kuiper bằng một suất phản chiếu điển hình, nhóm nghiên cứu tự tin rằng các kính viễn vọng và khảo sát hiện có có thể phát hiện ánh sáng nhân tạo từ vùng được chiếu sáng hợp lý, gần bằng kích thước của một thành phố trên mặt đất, nằm trên KBO. Mặc dù chữ ký ánh sáng sẽ yếu hơn, nhưng nó vẫn mang theo sự cho đi đã chết - chữ ký quang phổ.
Tuy nhiên, chúng tôi hiện đang don chờ đợi có bất kỳ nền văn minh nào phát triển mạnh ở rìa hệ mặt trời của chúng ta, vì ngoài trời tối và lạnh.
Nhưng Loeb đã đặt ra rằng các hành tinh có thể bị đẩy ra từ các ngôi sao mẹ khác trong thiên hà của chúng ta có thể đã di chuyển đến rìa Hệ Mặt trời của chúng ta và cuối cùng cư trú ở đó. Liệu một nền văn minh có tồn tại được một sự kiện phóng ra từ hệ thống mẹ của họ hay không, và sau đó đưa lên các cột đèn là tranh luận, tuy nhiên.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho rằng bất kỳ nguồn sáng ngẫu nhiên nào được phát hiện ở nơi cần có bóng tối đều có thể được coi là dấu hiệu của sự sống. Có nhiều yếu tố có thể góp phần chiếu sáng, chẳng hạn như góc nhìn, tán xạ ngược, đổ bóng bề mặt, thoát ra ngoài, xoay, biến thể albedo bề mặt và hơn thế nữa. đây chỉ là một gợi ý mới và một cách nhìn mới về mọi thứ, cũng như các bài tập được đề xuất cho các kính viễn vọng trong tương lai và nghiên cứu các ngoại hành tinh.
Ánh sáng của thành phố sẽ dễ dàng phát hiện hơn trên một hành tinh bị bỏ lại trong bóng tối của khu vực trước đây có thể ở được sau khi ngôi sao chủ của nó biến thành một sao lùn trắng mờ, theo Lo Loeb và Turner. Các nền văn minh liên quan sẽ cần phải sống sót qua giai đoạn khổng lồ đỏ trung gian của ngôi sao. Nếu có, việc tách ánh sáng nhân tạo của nó khỏi ánh sáng tự nhiên của sao lùn trắng, sẽ dễ dàng hơn nhiều so với ngôi sao ban đầu, cả về mặt quang phổ và tổng độ sáng.
Thế hệ kính viễn vọng dựa trên không gian và quang học tiếp theo có thể giúp tinh chỉnh quá trình tìm kiếm khi quan sát các hành tinh ngoài mặt trời và phát hiện trắc quang băng rộng sơ bộ có thể được cải thiện thông qua việc sử dụng các bộ lọc băng hẹp được điều chỉnh theo các đặc tính phổ của nhân tạo nguồn sáng như điốt phát sáng. Trong khi một kịch bản như vậy ở một thế giới xa xôi sẽ cần liên quan đến ô nhiễm ánh sáng nhiều hơn nhiều so với việc chúng ta sản xuất - tại sao lại loại trừ nó?
Phương pháp này mở ra một cửa sổ mới trong quá trình tìm kiếm các nền văn minh ngoài trái đất, viết Lo Lo và Turner viết. Việc tìm kiếm có thể được mở rộng ra ngoài Hệ mặt trời với các kính viễn vọng thế hệ tiếp theo trên mặt đất và trong không gian, có khả năng phát hiện điều chế pha do chiếu sáng nhân tạo rất mạnh vào phía đêm của các hành tinh khi chúng quay quanh các ngôi sao mẹ của chúng.
Đọc giấy Loeb và Turner từ: Kỹ thuật phát hiện các vật thể được chiếu sáng nhân tạo trong Hệ mặt trời bên ngoài và xa hơn.
Bài viết này được lấy cảm hứng từ một cuộc thảo luận trên Google+.
Nancy Atkinson cũng đóng góp cho bài viết này.
