"No hay decisiones buenas y malas, solo hay decisiones y somos esclavos de ellas." (Ntros.Ant.)

viernes, 28 de noviembre de 2008

APUNTES: 2 - SETI, O ESCUCHANDO A NUESTROS VECINOS


Seti, o escuchando a nuestros vecinos



El hombre sabe, y da por sentada la existencia de vida extraterrestre. Pero hay dos grupos que tienen marcadas diferencias entre si; ellos son, los de los científicos “serios”, astrónomos, físicos, etc. y el otro grupo esta compuesto por los “charlatanes”, investigadores autodidactas, “astroarqueologos”, o científicos “serios que perdieron el rumbo”. Del segundo grupo ya hicimos alguna referencia en nuestro primer apunte, del primer grupo vamos a ver en este articulo como encaran el tema y cuanto se diferencia de los otros.
Solo el tiempo, quizás, le de la razón a algunos de ellos, o tal vez nunca podamos averiguar cual es la verdad sobre este tema.
Sergio
SETI@home
¿Qué es?¿Cómo funciona?

El proyecto SETI es el que busca evidencias de vida extraterrestre en el espacio.

Por Emilio González


Para aquéllos que no conozcan SETI@home se trata de un proyecto científico que cuenta con el apoyo de la Universidad de Berkeley y de empresas como Intel, IBM, Sun Microsistems, o del mismísimo Paul Allen, el socio de Bill Gates en Microsoft.
Las ondas viajan a la velocidad de la luz, quiere decir que alguien que estuviera a 50 años luz de nosotros con una antena receptora que fuese capaz de captar nuestras débiles señales, podría ver u oír las señales que nosotros emitimos hace 50 años.
El equivalente de esta antena receptora en la Tierra sería el radio telescopio de Arecibo, el más grande del mundo con 305 m. de diámetro.
Con esta antena SETI@home mira de captar señales procedentes de civilizaciones distantes, pero no es lo suficientemente grande para buscar señales emitidas accidentalmente como sería el caso de la televisión, sino que busca señales que alguna civilización nos esté enviando expresamente. O sea, señales de banda estrecha.
Para ello cada usuario instala un salva pantallas gratuito en su PC que analiza parte de los datos recogidos por el radiotelescopio. Para analizar estas señales se necesitaría el mayor computador del mundo, pero los 3.200.000 usuarios que están haciendo funcionar este programa en estos momentos, forman un computador virtual mucho más potente que ese computador gigante.

El proyecto
¿Cómo puede llegar una señal desde tan lejos hasta nosotros?
Las ondas de radio atraviesan nuestra atmósfera y se van alejando en el espacio, y conforme más lejos están más débiles son. En la Tierra sucede igual, si vives junto a un repetidor de televisión, recibes la señal muy bien, si vives a 50 Km. empiezas a ver "niebla", y si vives más lejos... pierdes la señal, pero la señal en realidad está ahí, lo que pasa es que tu antena ya no es capaz de captarla porque está diseñada para señales más intensas.
Siguiendo esa lógica nuestras señales de radio (esto incluye a la televisión) van viajando por el espacio cada vez más difusas. Si una civilización viviera en Marte y emitiera señales las captaríamos fácilmente, igual que si viviera en Saturno, sólo que necesitaríamos una antena que captara un poquito más.
O sea que... ¿Buscamos señales de radio o de televisión?
Estas señales de radio que emitimos nosotros son "accidentales" no las emitimos expresamente para que las capte una civilización alienígena de otro sistema, y con nuestra tecnología actual sería imposible captarlas, pero si enfocáramos una antena que emitiera una señal muy potente expresamente hacia Marte, o Saturno, allí casi no tendrían que hacer ningún esfuerzo para captarla. Aun así una señal expresamente dirigida a un punto también se vuelve débil cuando lleva mucho espacio recorrido, y nosotros no buscamos civilizaciones en Marte o Saturno, la estrella más cercana está a 4,2 años luz, y puede que la civilización más cercana esté a 1000 años luz!!
Así pues los proyectos SETI buscan señales expresamente dirigidas hacia nuestro sistema solar, y no esperan captar señales de televisión como en las películas. Como no sabemos de qué distancia pueden venir, quizás nuestras antenas no van a captar la señal que nos puede llegar muy débil... pero lo único que podemos hacer es usar la antena más grande del mundo, Arecibo, de 304 mts de diámetro. Tampoco sabemos en qué frecuencia buscar, pero si buscamos una civilización que emita, suponemos que es una civilización tecnológica, y por tanto creemos que deben de conocer las propiedades de la materia, y enviarían una señal de forma que llegará lo más lejos posible.
Para que una señal llegue lejos debe de sufrir las menores interferencias posibles, y como se va a desplazar por el espacio, y el elemento más abundante es el Hidrógeno, lo mejor es emitir en la frecuencia del hidrógeno 1.420 Mhz. Es lo que haríamos nosotros, así que ¿Por qué no lo van a hacer ellos?
¿No son muchas suposiciones?
Todo se basa en suposiciones, cierto, porque suponemos que existen, que emiten en una frecuencia determinada (más o menos) y que emiten una señal de forma continua expresamente dirigida a nuestro sistema con la potencia suficiente para que la captemos. Nosotros no podríamos hacerlo, porque sería mucha energía y no sabemos a qué sistema concreto apuntar, pero quizás ellos han detectado nuestra presencia, o simplemente han detectado que existe un pequeño planeta con atmósfera que puede ser habitable. Nosotros ya estamos detectando planetas gigantes, quizás dentro de poco detectemos planetas menores. Quizás también ellos dispongan de la energía suficiente, debido a que su tecnología les proporcione más recursos, y quizás incluso puedan "apuntar" a más de un sistema a la vez... muchos quizás, pero si no se intenta.
También puede pasar que una civilización hace 500 años que alcanzó nuestro nivel tecnológico actual, pero están a 600 años luz de distancia, así que no podremos recibir sus primeras emisiones ¡¡antes de 100 años!! O podría ser el caso de una civilización tan avanzada que considerase las ondas de radio una tecnología obsoleta. ¿Quién sabe?
¿Por fin podremos hablar con extraterrestres?
Nuestro objetivo no es comunicarnos, sino sólo detectar la presencia de una señal. La comunicación será difícil, porque si están a 600 años luz de distancia y nos llega un mensaje "Hola, ¿cómo estás?" y contestamos "Muy bien, ¿y vosotros?" y ellos dicen "Bien también, te dejo que tengo el pollo en el horno", desde que ellos envían el "Hola, ¿cómo estás?" hasta que nos enteramos que el pollo está casi en su punto han pasado ¡¡¡1.800 años!!!
Me he desanimado... ahora lo veo muy difícil
Lo interesante es saber que no estamos solos, ¿no? Las probabilidades de que no estemos solos son enormes, y el único problema está en saber si nuestros vecinos están más o menos cerca. Si están cerca nuestras probabilidades de contactar aumentarán, y quizás podamos algún día encontrarnos. Si están lejos será más difícil establecer comunicación, pero sólo el hecho de encontrarlos cambiará nuestra manera de pensar. No sabemos si usamos la tecnología adecuada, o si hacemos las suposiciones correctas, pero tampoco habrían encontrado América los Europeos porque descubierta ya estaba por los americanos;-) si no se hubieran puesto a navegar. Si no buscamos seguro que no encontramos, y si buscamos... quizás tengamos suerte.

El Análisis
¿Cómo sería una señal?
Cualquier "profano", incluso yo lo pensaba, cree que lo que se busca es como en las películas: De repente las agujas se disparan hacia arriba, y unas señales muy fuertes sobresalen claramente sobre el ruido estelar. Como ya he explicado antes la señal que nos va a llegar es muy débil, debido a la distancia, y el ruido espacial generado por la radiación de fondo (una radiación que se generó en los orígenes del Universo), y por otras fuentes como quásares, estrellas de neutrones, etc. hará que apenas se pueda distinguir, y es por eso que se utiliza el programa para analizar las señales... para buscar un patrón inmerso en el ruido de fondo.
¿Qué son los spikes?
El ruido de fondo no tiene una estructura determinada, y son señales que suben y bajan aleatoriamente. Si hay alguna que destaca (no mucho, pero destaca) lo llamamos un pico (en inglés Spike). En realidad los Spikes es lo menos interesante, y lo que realmente nos interesaría es una señal gausiana.
¿Qué es una señal gausiana?
El telescopio de Arecibo no va siguiendo las estrellas, sino que lo dejamos quieto. La tierra rota, luego las estrellas pasan por delante del foco del telescopio y son más débiles cuando están lejos del foco, se vuelven más fuertes conforme se acercan y se debilitan cuando se alejan de nuevo. Una estrella tarda 12 segundos en pasar por delante del foco, y esto es muy importante, porque si un satélite pasa por delante como tiene su propio movimiento con respecto a la tierra (excepto los geoestacionarios, pero si fuera un geoestacionario siempre estaría encima del foco), nos mostraría una señal gausiana pero de menos de 12 segundos. Así pues una señal gausiana que sea continua procedente de un sistema lejano ha de durar exactamente 12 segundos.
¿Si mi PC detecta una señal gausiana, he encontrado una señal extraterrestre?
No, ni mucho menos. Sólo quiere decir que una fuente emisora ha pasado por delante del foco. Hay muchos objetos en el espacio que son emisores... incluso los famosos agujeros negros emiten rayos X.
¿Qué son los tripletes (Triplets)?
Puede darse el caso de que nuestros amigos no emitan una señal continua. ¿Si emiten pulsos como los distinguiremos de pulsos fortuitos? Bueno, hemos de buscar alguna lógica. Un pulso sólo no nos indicaría nada, así que no creo que enviaran un mensaje tan tonto. Dos pulsos solos pueden ser fortuitos y no nos dan ninguna referencia. 3 pulsos... parece más interesante, pero pueden ser fortuitos a no ser que se de una circunstancia que los haga especiales como que estén separados a igual distancia... ¡¡¡¡Eso es un Triplet!!!! Nuestro programa también busca triplets.
¿Es así de simple buscar una señal? El efecto Doppler
Hay más efectos a tener en cuenta, como el efecto doppler. Cuando oyes a una moto venir de lejos y se va acercando a ti el ruido es cada vez más agudo, hasta que pasa por delante tuyo y se va volviendo luego cada vez más grave (similar a la intensidad en las señales gaussianas). Pues bien... imagina que emitimos una señal apuntando al cráter más grande de la Marte, justo en el medio, y emitimos 10 segundos de señal. ¿Algún problema? Sí. Si te sitúas en el centro de ese cráter, como la tierra va rotando y nuestro emisor está fijo, la señal la oiremos como tú oyes la moto pasar y estará distorsionada por la rotación del emisor. Además Marte también va rotando, lo que complica aun más las cosas. Todo esto lo ha de tener en cuenta nuestro programa, ya que el problema se agrava al rotar tanto la tierra, como el planeta de la supuesta civilización emisora, y haber una gran distancia que hace que la señal sea débil.
¿Qué significa banda ancha y banda estrecha?
Es muy simple: quiere decir que una señal de banda estrecha puede detectarse en sólo una frecuencia (o frecuencias muy cercanas), mientras que una de banda ancha abarca muchas frecuencias diferentes. Cuando escucháis la radio y movéis el dial observáis que una emisora sólo se escucha bien en un punto determinado, y si mueves el dial aunque sea un poco ya se escucha mal, y si sigues moviendo pierdes la emisora. Eso es porque la emisora emite una señal de banda estrecha en una frecuencia determinada, por ejemplo 93.9 Mhz. Quizás os haya pasado alguna vez que estáis junto a un aparato eléctrico escuchando la radio y al encender el aparato dejáis de escuchar la emisora, y no importa que cambiéis de emisora porque todas sufren la interferencia: ese aparato está emitiendo una onda de banda ancha que interfiere vuestra radio.
¿Y cómo sería la banda de una señal alienígena?
En principio ha de ser de banda estrecha por dos motivos. En primer lugar porque querrán ahorrar energía, y una señal de banda ancha requiere mucho más consumo. Concentrando la energía en una sola frecuencia consiguen que la señal llegue más lejos. Probablemente también escogerán banda estrecha porque ya que la señal nos va a llegar débil con banda estrecha es más fácil que se destaque del ruido de fondo. Las interferencias de banda ancha que suele detectar seti@home son descartadas inmediatamente, pues su origen se considera terrestre: Un radar, una emisora, etc.
¿Qué he de ver en mi pantalla para saber que he encontrado una señal extraterrestre?
Nada. Jamás sabrás si has encontrado una señal extraterrestre hasta que te escriba un e-mail la gente de seti@home y te lo diga. El salva pantallas es muy bonito y espectacular, y se lo puedes enseñar a tus amigos y amigas para que alucinen un poco. Verás cómo son las señales que analizas, verás señales gausianas y te mostrará los tripletes, pero todo eso por sí solo no quiere decir nada. Después de enviar tu resultado si contiene algún triplete, señal gausiana, etc. en Berkeley comprobarán que no sea debido a una interferencia en Arecibo, o a un fallo de tu PC a la hora de analizar, a un satélite, o a una fuente natural. Cuando descarten cualquier interferencia y sólo quede la posibilidad de que sea realmente una señal extraterrestre, apuntarán de nuevo el telescopio hacia ese lugar. Si todavía existe una señal en ese punto, pedirán a un observatorio diferente (creo que en Inglaterra) que compruebe la señal para ver que no se trata de una interferencia existente solo en Arecibo, y determinar la distancia por triangulación. Si el otro observatorio confirma la señal, recibirás un e-mail de la gente de Berkeley, y serás nombrado co-descubridor. No te olvides de mencionarme en tu discurso.
¿Alguien puede simular una señal desde el espacio?
¿Y si alguien emite una señal desde Saturno, o desde un asteroide para tomarnos el pelo? Un multimillonario loco podría empeñarse en engañar a la humanidad, o los rusos podrían querer desprestigiar este programa. Eso no funcionaria. Los planetas y asteroides giran en el mismo plano de la Tierra, y no siguen la rotación entorno a la estrella polar que siguen los objetos distantes (estrellas, galaxias, nebulosas, quásares, etc.).

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