ภาพประกอบโดย: Jimmy Paillet
ณ วันที่ 5 กุมภาพันธ์เรารู้จักดาวเคราะห์นอกระบบ 136 ดวง สิ่งเหล่านี้ถูกค้นพบในสี่วิธี: ช่วงเวลาแรกที่เรียกว่าพัลซาร์ช่วยให้เราตรวจจับดาวเคราะห์ขนาดเล็กและขนาดเล็กของโลกโดยศึกษาการแปรผันของเวลาการมาถึงของรังสีที่เกิดจากพัลซาร์ ถัดไป - Doppler spectroscopy - ช่วยให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินสามารถวัด“ การเปลี่ยนแปลง” ในสเปกตรัมของดาวที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบ ครั้งที่สาม - astrometry - ใช้ในลักษณะเดียวกันมาก - มองหา "โยกเยก" เป็นระยะในตำแหน่งที่ดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้อาจทำให้เกิดดาวฤกษ์แม่ และสุดท้ายหรือไม่ การขนส่งด้วยแสงช่วยให้การศึกษาการลดแสงของดาวเป็นระยะในขณะที่วัตถุผ่านด้านหน้าของมันจากมุมมองเฉพาะทำให้เกิดเส้นโค้งแสง
ในเดือนเมษายน 2004, Luc F. A. Arnold, (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l 'Observatoire, ฝรั่งเศส) กำลังทำงานเกี่ยวกับการเปลี่ยนผ่านจากดาวเคราะห์คล้ายดาวเสาร์เมื่อเขามีความคิด สามารถนำหลักการเดียวกันนี้ไปใช้เพื่อมองหาวัตถุที่ผ่านการเลียนแบบที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในธรรมชาติได้หรือไม่?
“ ฉันพูดถึงแนวคิดนี้กับเพื่อนร่วมงานหลายคนที่พบว่ามันน่าสนใจ” อาร์โนลด์ให้ความเห็น คอลเลกชันของวัตถุประดิษฐ์จะสร้างเส้นโค้งแสงที่แยกแยะได้ง่ายจากธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นวัตถุรูปสามเหลี่ยมหรือสิ่งที่มีรูปร่างเหมือนดาวเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้นของเราจะแสดงลายเซ็นที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง หากตรวจพบวัตถุปลอมหลาย transiting - นี่อาจเป็นรูปแบบของการส่งสัญญาณการมีอยู่ของชีวิตอัจฉริยะอื่น - หนึ่งที่มีประสิทธิภาพเท่ากับช่วงของวิธีการเลเซอร์พัลส์
ทางเลือกที่คุ้มค่ากับวิทยุ SETI หรือ SETI แบบออปติคัลคือการมองหาวัตถุขนาดเท่าดาวเคราะห์เทียมซึ่งอาจมีอยู่รอบดาวฤกษ์อื่น เนื่องจากพวกเขามักจะผ่านหน้าดาวแม่ของพวกเขาสำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกลที่กำหนดจึงมีความเป็นไปได้สูงที่พวกเขาสามารถตรวจจับและโดดเด่นได้โดยใช้วิธีการส่องผ่านของแสง เส้นโค้งการขนส่งของดาวเคราะห์มีคุณสมบัติที่ดีเนื่องจากรูปร่างของวัตถุ - เช่นความไม่สมประกอบของดาวเคราะห์ดาวเคราะห์สองดวงหรือดาวเคราะห์วงแหวน ดังที่อาร์โนลด์อธิบาย“ ทรงกลมเป็นรูปร่างสมดุลที่ต้องการสำหรับวัตถุขนาดใหญ่และขนาดดาวเคราะห์เพื่อปรับให้เข้ากับแรงโน้มถ่วงของตัวเอง (แต่) เราสามารถพิจารณาวัตถุที่ไม่ใช่ทรงกลมได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามันมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบาและโคจรรอบดาวแคระ การผ่านหน้าด้านหน้าดาวฤกษ์จะสร้างสัญญาณที่ตรวจพบได้” วัตถุประดิษฐ์ที่ไม่ใช่ทรงกลม - เช่นสามเหลี่ยม - จะสร้างเส้นโค้งการขนส่งเฉพาะ หากวัตถุหลายชิ้นควรผ่านไปเส้นโค้งของแสงที่น่าทึ่งจะถูกสร้างขึ้นโดยธรรมชาติของแสงของ“ เปิดใหม่ - ปิดอีกครั้ง” การสังเกตเช่นนี้จะเรียกร้องธรรมชาติที่ชัดเจน ในการมองเห็นสิ่งนี้ให้นึกถึงไฟฉายที่กำลังเคลื่อนไหวอยู่ด้านหลังม่านหน้าต่างที่ลดลงและคุณจะเริ่มได้รับแนวคิด!
ผลงานของ Luc Arnold จำนวนมาก - เพิ่งได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ใน "Astrophysical Journal" - ได้รับการพิสูจน์ด้วยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์โดยใช้เอฟเฟกต์ของรูปทรงที่แตกต่างและหลากหลายและแสดงเส้นโค้งแสงที่แตกต่างกันเหล่านี้ เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้นหน้าจอที่คุณกำลังดูอยู่นั้นประกอบด้วยพิกเซลซึ่งเป็นตรรกะแทนที่จะเป็นหน่วยทางกายภาพ หากคุณต้องวางรูปสามเหลี่ยมบนหน้าจอมอนิเตอร์ของคุณก็จะครอบคลุมพิกเซลในการจัดเรียงที่เฉพาะเจาะจง ในระหว่างการจำลองฟลักซ์ของดาวฤกษ์จะมีหน่วยเป็นพิกเซลและเปรียบเทียบกับฟลักซ์ปกติของดาว การขนส่งมวลกายเทียมจำลองนี้เหมาะสมกับการขนส่งดาวเคราะห์ที่รู้จักโดยใช้อัลกอริทึม Powell
“ แต่เส้นโค้งแสงที่ซับซ้อนที่สุดของวัตถุไม่สามารถซ้อนทับได้อย่างแม่นยำด้วยการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์และอัลกอริทึมนั้นลงท้ายด้วยส่วนที่ไม่เป็นศูนย์นั่นคือความแตกต่างที่ไม่เป็นศูนย์ระหว่างเส้นโค้งแสงทั้งสอง ความแตกต่างนี้เป็นลายเซ็น 'ส่วนบุคคล' ของวัตถุประดิษฐ์ หากมันหมุนส่วนโค้งแสงที่เหลือจะแสดงการมอดูเลตเพิ่มเติม เมื่อตั้งเทียบกับการไล่ระดับสีเช่นแขนขาวัตถุประดิษฐ์ก็จะแสดงความลาดชันที่เปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในโค้งแสงระหว่างทางเข้าหรือออก” อาร์โนลด์อธิบาย
สามเหลี่ยมด้านเท่านั้นสร้างเส้นโค้งการขนส่งที่แตกต่างจากทรงกลม อันที่จริงแล้วแสงโค้งของมันคล้ายกับการผ่านของดาวเคราะห์ที่มีวงแหวนดังนั้นความกำกวมอาจยังคงอยู่ในการแยกแยะวัตถุเหล่านี้ แต่วัตถุที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นกลุ่มของรูปร่างสร้างลายเซ็นที่เฉพาะเจาะจงมาก สำหรับวัตถุที่คล้ายดาวเทียมเทียมโครงสร้างสมมาตรของมันจะชัดเจน - เนื่องจากแต่ละพื้นที่จะส่งผลกระทบต่อเส้นโค้งแสงตามช่วงเวลาที่กำหนด วัตถุที่มีความยาวจะสร้างความผันผวนในช่วงเวลาที่ยาวนานของการเข้าและออก - ทำให้เกิด "transits" หลายอันทำให้การตรวจจับง่ายขึ้น ธรรมชาติของความผันผวนเหล่านี้อาจถือได้ว่าเป็นสัญญาณของอุปกรณ์อัจฉริยะ หากมีการจัดเรียงวัตถุหลายชิ้นเป็นกลุ่มเพื่อใส่ดาวในลักษณะคงที่ทางคณิตศาสตร์หยดเหล่านี้ในเส้นโค้งของแสงอาจแสดงถึงประเภทของข้อความได้อย่างชัดเจน - ภาษาของวิทยาศาสตร์
ด้วยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่สมบูรณ์อาร์โนลด์รู้ว่าร่างกายที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติหรือเทียมควรมีลักษณะเป็นเส้นโค้งที่เบาบาง - แต่วิทยาศาสตร์ได้สังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์หรือไม่? “ ถึงตอนนี้มีเส้นโค้งการขนส่งเพียงเส้นเดียวที่ได้มาซึ่งความแม่นยำที่ดีมาก - การเคลื่อนที่ของ HD 209 458b ที่ตรวจพบด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ต. บราวน์และเพื่อนร่วมงานพบว่าเส้นโค้งของแสงสามารถติดตั้งกับวัตถุทรงกลมได้ภายในความแม่นยำในการวัด” ข้อมูลประเภทนี้ทำให้อาร์โนลด์มีโมเดลที่ต้องการ ในเดือนมิถุนายน 2549 วิสัยทัศน์ของเขาอาจถูกทำให้เป็นจริง COROT (ภารกิจอวกาศที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอวกาศฝรั่งเศส CNES โดยการมีส่วนร่วมของออสเตรียเบลเยียมบราซิลเยอรมนีสเปน ESA และ ESTEC) จะอุทิศตนเพื่อการสำรวจคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบ - ภารกิจอวกาศที่ได้รับอนุมัติครั้งแรกเท่านั้น อุทิศให้กับวิชาเหล่านี้ ยานอวกาศจะประกอบไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 ซม. พร้อมเครื่องตรวจจับเพื่อตรวจจับเส้นโค้งแสงของดาวฤกษ์ที่ได้รับการคัดเลือกอย่างดีผ่าน CCD ศักยภาพโดยรวมของ COROT (COnvection, ROtation และ Planet Transits) คือการตรวจจับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่หลายสิบดวงและโปรแกรมที่กำลังจะมาถึงเช่น Terrestrial Planet Finder (TPF) และ Space Interferometry Mission (SIM) จะเปลี่ยนโฉมหน้าของทั้งหมดที่เรารู้จัก เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ
เทคโนโลยีใหม่นี้มีความหมายอย่างไรต่อนักวิจัยอย่าง Luc Arnold? “ ภารกิจอวกาศเหล่านี้จะให้ความแม่นยำ (photometric) ลดลงถึง 0.01% - แต่ 1% อาจเพียงพอหากวัตถุมีขนาดใหญ่พอ” ตามการวิจัยของเขาการขนส่งเพียงครั้งเดียวของร่างกายเทียมจะต้องมีความแม่นยำเช่นนั้น แต่การเดินทางหลายครั้งจะผ่อนคลายมากขึ้น “ ความเข้มแสง 1% อยู่ในความสามารถของนักดาราศาสตร์สมัครเล่นหลายพันคนที่ติดตั้ง CCD” โอกาสที่ยิ่งใหญ่กว่าที่อารยธรรมการสื่อสารจะสนับสนุนชุดของวัตถุมากกว่าหนึ่งที่ไม่ใช่ทรงกลมสำหรับการส่งสัญญาณการปรากฏตัวของพวกเขา การส่งผ่านวัตถุทึบแสงนั้นไม่มีสีทำให้วางไว้ในความสามารถในการตรวจจับของ CCD เหนือสเปกตรัมทั้งหมด
การวิจัยประเภทนี้อาจอยู่ในขอบเขตของนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่มีส่วนเกี่ยวข้อง ขณะนี้การค้นหาสัญญาณของหน่วยสืบราชการลับนอกโลกถูก จำกัด ไว้ที่วิทยุและการค้นหาเลเซอร์พัลส์ซึ่งต้องการอุปกรณ์พิเศษ “ ในขณะนี้ยังไม่มีโครงการที่จะใช้แนวคิดนี้ หากความคิดนี้เปลี่ยนเป็นโปรแกรมการสังเกต (SETI) เฉพาะจะมีการต้อนรับความร่วมมือจำนวนมาก!”
การค้นหาการผ่านหน้าของดาวเคราะห์นั้นเปิดใช้งานอยู่แล้วเช่นการทดลองใช้เลนส์ความโน้มถ่วงแสง (OGLE)“ และสามารถพบกรณีการส่งผ่านหลายครั้งในช่วงโปรแกรมเหล่านี้ - อาจจะเป็นพรุ่งนี้!” ในขณะที่วันพรุ่งนี้อาจดูเหมือนฝันที่เป็นไปไม่ได้อาร์โนลด์รู้ต่างไป งานของเขาได้ถูกส่งไปยังสถาบัน SETI แล้ว สำหรับส่วนที่เหลือของพลเมืองโลกเรารอผล พรุ่งนี้จะแสดงให้เราเห็นว่ามีการสะสมพลังงานการสื่อสารหรืออุปกรณ์การศึกษาที่จะนำไปสู่วงโคจรของสปีชีส์อื่น หากเราพิจารณาสิ่งที่เรารู้ทางดาราศาสตร์ว่าเป็น "ความจริง" ขั้นพื้นฐานตลอดทั้งจักรวาลแล้วการค้นพบขนาดนี้อาจเป็นข่าวที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขาทั้งหมด ... "สมมติว่าเราแน่ใจว่าได้ตรวจพบสิ่งประดิษฐ์ของมนุษย์ต่างดาว ความคิดเห็นของฉันคือเราควรพิจารณาว่าเป็น 'สวัสดีชาวโลก ... เราอยู่ที่นี่แล้ว! "จ่าหน้าถึง Galaxy ทั้งหมด!"
เขียนโดย Tammy Plotner
