Minh họa bởi: Jimmy Paillet
Tính đến ngày 5 tháng 2, chúng ta biết đến 136 hành tinh ngoài hệ mặt trời. Những điều này đã được phát hiện theo bốn cách: Lần đầu tiên - được gọi là thời gian xung - cho phép chúng ta phát hiện các hành tinh có kích thước Trái đất và nhỏ hơn bằng cách nghiên cứu sự thay đổi thời gian đến của bức xạ được tạo ra bởi một pulsar. Phương pháp tiếp theo - Quang phổ Doppler - cho phép các kính viễn vọng trên mặt đất có thể đo được sự dịch chuyển của Thay đổi trong một phổ sao Star gây ra bởi lực hấp dẫn của một hành tinh quay quanh. Phương pháp thứ ba - chiêm tinh học - được sử dụng theo cách tương tự - tìm kiếm chu kỳ rung lắc định kỳ ở vị trí mà một hành tinh có thể có thể gây ra trên ngôi sao mẹ của nó. Và cuối cùng? Phương pháp trắc quang chuyển tiếp cho phép nghiên cứu sự làm mờ định kỳ của một ngôi sao khi một cơ thể đi qua phía trước nó từ một quan điểm cụ thể - tạo ra một đường cong ánh sáng.
Vào tháng 4 năm 2004, Luc F. A. Arnold, (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - liêuObservatoire, Pháp) đang làm việc trên một phương tiện được tạo ra bởi một hành tinh giống như saturn khi anh ta có ý tưởng. Nguyên tắc tương tự này có thể được áp dụng để tìm kiếm các vật thể quá cảnh trong tự nhiên không?
Tôi đã thảo luận về ý tưởng này với một số đồng nghiệp, những người thấy nó thú vị, nhận xét Arnold. Một bộ sưu tập các cơ thể nhân tạo sẽ tạo ra các đường cong ánh sáng dễ dàng phân biệt với các cơ thể tự nhiên. Ví dụ, một vật thể hình tam giác hoặc thứ gì đó có hình dạng giống như các vệ tinh nhân tạo của chúng ta sẽ hiển thị một chữ ký hoàn toàn khác. Nếu nhiều vật thể nhân tạo được phát hiện quá cảnh - đây có thể là một dạng báo hiệu sự hiện diện của cuộc sống thông minh khác - một vật thể có hiệu quả tương đương với phạm vi của phương pháp xung laser.
Một giải pháp thay thế hiệu quả về mặt chi phí cho radio SETI hoặc SETI quang là tìm kiếm các vật thể có kích thước hành tinh nhân tạo có thể tồn tại xung quanh các ngôi sao khác. Vì chúng sẽ luôn vượt qua phía trước ngôi sao mẹ của chúng cho một người quan sát từ xa nhất định, nên có khả năng mạnh mẽ chúng có thể được phát hiện và mô tả bằng phương pháp trắc quang chuyển tiếp. Một đường cong ánh sáng quá cảnh hành tinh chứa các đặc điểm tốt do hình dạng vật thể - chẳng hạn như sự không ổn định của hành tinh, các hành tinh đôi hoặc các hành tinh có vành. Như Arnold giải thích, hình cầu là hình dạng cân bằng được ưa thích cho các vật thể có kích thước lớn và hành tinh thích nghi với trọng lực của chính chúng, nhưng người ta có thể coi các vật thể không hình cầu, đặc biệt nếu chúng nhỏ và nhẹ và quay quanh một ngôi sao lùn. Quá cảnh của chúng ở phía trước một ngôi sao sẽ tạo ra tín hiệu có thể phát hiện được. Các vật thể nhân tạo không phải hình cầu - như hình tam giác - sẽ tạo ra một đường cong ánh sáng chuyển tiếp cụ thể. Nếu nhiều vật thể chuyển tiếp, một đường cong ánh sáng đáng chú ý sẽ được tạo ra bởi một lần nữa - một lần nữa bản chất ánh sáng. Một quan sát như vậy rõ ràng sẽ yêu cầu một bản chất nhân tạo. Để hình dung điều này, hãy nghĩ đến một chiếc đèn pin di chuyển phía sau tấm rèm cửa sổ được hạ xuống và bạn sẽ bắt đầu có ý tưởng!
Phần lớn tác phẩm của Luc Arnold, - vừa được chấp nhận để xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn thế giới - đã được chứng minh thông qua mô phỏng trên máy tính các hiệu ứng của các hình dạng khác nhau và bội số và hiển thị các đường cong ánh sáng khác nhau này. Để giúp bạn hiểu rõ hơn, màn hình mà bạn đang nhìn bao gồm các pixel - một logic chứ không phải là một đơn vị vật lý. Nếu bạn đặt hình tam giác trên màn hình màn hình của bạn, nó sẽ che các pixel theo một cách sắp xếp cụ thể. Trong quá trình mô phỏng, thông lượng sao được tính bằng pixel và được so sánh với thông lượng bình thường của ngôi sao. Quá trình vận chuyển cơ thể nhân tạo mô phỏng này sau đó được trang bị chống lại quá cảnh hành tinh đã biết bằng thuật toán Powell.
Tuy nhiên, hầu hết các vật thể nhân tạo phức tạp Đường cong ánh sáng không thể bị chồng lên chính xác bởi một hành tinh và thuật toán kết thúc với số dư khác không, tức là sự khác biệt khác không giữa hai đường cong ánh sáng. Sự khác biệt này là chữ ký ‘cá nhân của đối tượng nhân tạo. Nếu nó xoay, các đường cong ánh sáng còn lại sẽ hiển thị điều chế bổ sung. Khi được đặt trên một độ dốc, chẳng hạn như chi, một vật thể nhân tạo cũng sẽ hiển thị các biến đổi độ dốc đột ngột trong đường cong ánh sáng khi đi vào hoặc đi ra, Arnold giải thích Arnold.
Tam giác đều tạo ra một đường cong ánh sáng chuyển tiếp khác với hình cầu. Trên thực tế, đường cong ánh sáng của nó giống như quá cảnh hành tinh có vành, do đó, một sự mơ hồ có thể vẫn còn trong việc phân biệt các vật thể này. Nhưng các đối tượng phức tạp hơn, chẳng hạn như cụm hình dạng, ví dụ, tạo ra các chữ ký rất cụ thể. Đối với một vật thể giống như vệ tinh nhân tạo, cấu trúc đối xứng của nó sẽ rõ ràng - vì mỗi khu vực sẽ tác động đến đường cong ánh sáng theo các khoảng thời gian cụ thể. Một vật thể kéo dài, sẽ tạo ra sự gợn sóng trong thời gian xâm nhập và đi ra lâu hơn - có hiệu lực gây ra nhiều chuyển đổi trên đường truyền giúp việc phát hiện dễ dàng hơn. Bản chất của các dao động này rất có thể được coi là một dấu hiệu của thiết bị thông minh. Nếu một số vật thể được sắp xếp theo không gian theo nhóm để xâm nhập một ngôi sao theo phương pháp toán học không đổi, những giọt trong đường cong ánh sáng này có thể biểu thị rõ ràng một loại thông điệp - ngôn ngữ của khoa học.
Với các mô phỏng máy tính được hoàn thiện, Arnold biết cơ thể chuyển tiếp tự nhiên hoặc nhân tạo sẽ trông như thế nào trong một đường cong ánh sáng - nhưng liệu khoa học có quan sát thấy quá cảnh hành tinh không? Cho đến nay, chỉ có một đường cong ánh sáng chuyển tiếp thu được với độ chính xác rất tốt - quá cảnh cho HD 209 458b được quan sát bằng Kính viễn vọng Không gian Hubble. T. Brown và các đồng nghiệp đã tìm thấy đường cong ánh sáng có thể được gắn với một cơ thể hình cầu để trong độ chính xác của phép đo. Loại thông tin này cung cấp cho Arnold mô hình anh ta cần. Vào tháng 6 năm 2006, tầm nhìn của anh ta có thể được thực hiện. COROT (một sứ mệnh không gian được Cơ quan Vũ trụ Pháp CNES phê duyệt, với sự tham gia của Áo, Bỉ, Brazil, Đức, Tây Ban Nha, ESA và ESTEC) sẽ được dành riêng cho địa chấn sao và nghiên cứu các hành tinh ngoài vũ trụ - nhiệm vụ không gian được phê duyệt đầu tiên dành cho những đối tượng này. Tàu vũ trụ sẽ bao gồm một kính viễn vọng ~ 30 cm với một loạt các máy dò để theo dõi các đường cong ánh sáng của các ngôi sao được lựa chọn tốt thông qua CCD. Tiềm năng tổng thể của COROT (COnvection, ROtation và Transits hành tinh) là phát hiện hàng chục hành tinh có kích thước Trái đất và các chương trình sắp tới như Công cụ tìm kiếm hành tinh trên mặt đất (TPF) và Nhiệm vụ giao thoa không gian (SIM) sẽ thay đổi diện mạo của tất cả những gì chúng ta biết về các hành tinh ngoài hệ mặt trời.
Loại công nghệ mới này có ý nghĩa gì với các nhà nghiên cứu như Luc Arnold? Các nhiệm vụ không gian này sẽ cho độ chính xác (trắc quang) xuống tới 0,01% - nhưng 1% có thể là đủ nếu các vật thể đủ lớn. Theo nghiên cứu của ông, một lần vận chuyển của một cơ thể nhân tạo sẽ đòi hỏi loại chính xác đó, nhưng việc vận chuyển nhiều lần sẽ thoải mái hơn nhiều. Quang kế 1% của phạm vi nằm trong khả năng của hàng ngàn nhà thiên văn nghiệp dư được trang bị CCD. Cơ hội lớn hơn nhiều khi một nền văn minh giao tiếp sẽ ủng hộ một loạt các đối tượng hơn một vật thể không phải hình cầu để báo hiệu sự hiện diện của chúng. Quá trình truyền của các vật thể mờ đục là không rõ ràng, đặt chúng trong khả năng phát hiện của CCD trên toàn bộ phổ.
Như Luc chỉ ra, loại nghiên cứu này có thể nằm trong địa hạt của nhà thiên văn nghiệp dư đóng góp. Hiện tại việc tìm kiếm các dấu hiệu của trí thông minh ngoài mặt đất chỉ giới hạn ở radio và tìm kiếm xung laser cần thiết bị chuyên dụng. Hiện tại, không có dự án nào để áp dụng ý tưởng này. Nếu ý tưởng biến thành một chương trình quan sát (SETI) cụ thể, một số sự hợp tác sẽ được hoan nghênh!
Việc tìm kiếm quá cảnh hành tinh đã hoạt động, chẳng hạn như Thí nghiệm thấu kính hấp dẫn quang học (OGLE), và trường hợp vận chuyển nhiều lần có thể được phát hiện trong quá trình của các chương trình này - có thể vào ngày mai! Trong khi ngày mai có vẻ như là một giấc mơ không thể, Arnold lại biết khác. Công việc của anh ấy đã được đệ trình lên viện SETI. Đối với phần còn lại của các công dân trên hành tinh Trái đất, chúng tôi đang chờ kết quả. Ngày mai sẽ cho chúng ta thấy một bộ sưu tập năng lượng, thiết bị liên lạc hoặc nghiên cứu năng lượng có thể được đưa vào quỹ đạo bởi một loài chúng sinh khác? Nếu chúng ta coi những gì chúng ta biết về thiên văn học là một sự thật cơ bản, trên khắp vũ trụ, thì một khám phá về cường độ này có thể là tin tức lớn nhất trong tất cả chúng. Giả sử chúng ta chắc chắn đã phát hiện ra một vật thể ngoài hành tinh trong một đường cong ánh sáng quá cảnh , ý kiến của tôi là chúng ta nên xem nó như một câu 'Xin chào thế giới rõ ràng Chúng tôi đang ở đây!' gửi đến toàn bộ Galaxy!
Viết bởi Tammy Plotner
