Relazione presentata in
forma sintetica al V°
Italian Congress Amateur Radio Astronomy
Sessione Bioastronomia - Chairman: Stelio Montebugnoli (IRA-INAF, SETI
Italia)
Milano - Planetario Ulrico Hoepli - 24/26 ottobre 2008
SETI: Astropulse e nuovi orizzonti
di Bruno Moretti Turri IK2WQA,
brmoret@libero.it
Team SETI of SETI
Institute, SETI ITALIA Cocconi, IARA, SdR
radioastronomia UAI
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su
Astronomy
and Astrophysics Abstract
This
paper describes the situation of radio-SETI search
and the new
projects; actual limits of the SETI-sphere; future
limits of the SETI-sphere; not ETI
search only: SETI data and neutral hydrogen distribution in the Milky
Way, using SETI receivers in
radar astronomy; SETI@home from
narrow-band to wide-band: Astropulse; reconstructing an alien signal
from the raw data: narrow-band and Doppler-Fizeau effect, wide-band
and dispersion; the goals of Astropulse: neutron stars, Martin
Rees and primordial black holes evaporation via Hawking radiation,
Duncan Lorimer and first millisecond radio burst of
extragalactic origin, unknown new
phenomenons, ETI wide-band pulses search.
* *
*
"We are all lying in the gutter,
but some of us are looking at the stars."
"Giaciamo tutti nel fango, ma alcuni di noi guardano alle
stelle."
Oscar Wilde
L'individuazione radiospettroscopica di moltissime molecole
prebiotiche nelle nubi interstellari e
la scoperta di
ormai ben oltre 300 esopianeti, alimentano l'ipotesi astrobiologica
(o esobiologica)
che, ove trovandone le condizioni adatte, la vita abbia
potuto e possa svilupparsi ed evolversi anche al di fuori della
biosfera terrestre e del sistema solare.
E alimentano
l'ipotesi
SETI (Search
for Extra Terrestrial Intelligence)
che
su altri sistemi planetari la vita abbia potuto evolversi fino al
livello di civiltà tecnologiche, capaci di telecomunicazione
a lunga distanza, attraverso la produzione di onde elettromagnetiche
artificiali che noi potremmo intercettare e che ci rivelerebbero
le dimensioni cosmiche della
vita, che l'Universo non
è
«un
enorme
spreco di spazio» (Carl Sagan, Contact)
e che noi
terrestri non
siamo soli nella comunità dell'intelligenza. Per ora, e fino
ad evidente prova contraria, astrobiologia
e SETI sono basati solo su delle ipotesi.
Ma ipotesi assai affascinanti
da
esplorare con l'indagine scientifica. In fin dei conti, prima del 1995
e della scoperta
di 51 Pegasi b, anche l'esistenza dei sistemi
esoplanetari era solo un'ipotesi.
Razionalmente e scientificamente
plausibile.
E dove c'è un Giove noi sappiamo che
potrebbe
esserci anche una Venere.
O una... Terra!
Confini
attuali del SETI
Il problema più grosso dei tanti problemi insiti nella
ricerca radio-SETI
è dato
dall'enormità delle
distanze
astronomiche
nello spazio-tempo [1] unito
al fatto che, dal momento in cui viene emessa,
l'intensità della radiazione elettromagnetica diminuisce in
misura dell'
inverso
del quadrato della distanza dalla sorgente
[2][3],
legge fisica ben illustrata nella
Fig.
1.

Fig. 1 -
La legge
dell'inverso del quadrato.
Nell'Universo conosciuto si ritiene che ci siano 100 miliardi di
galassie. Noi sappiamo che esiste una galassia, la Via Lattea, che
ospita una civiltà che, da poco più di un secolo,
è in grado di emettere onde radio artificiali: la
civiltà dei Terrestri. Se tale "media statistica" di una
civiltà tecnologica per galassia fosse rispettata,
nell'Universo ci sarebbero oggi 100 miliardi di civiltà
tecnologiche aliene. Ipotesi semplicistica e soprattutto inutile ai
fini SETI in quanto queste civilità sarebbero troppo lontane
perchè,
inesorabilmente "diluita"
(attenuata)
dalla legge dell'
inverso
del quadrato, l'intensità dei
loro segnali radio possa emergere dal noise
(rumore cosmico di fondo)
ed essere rilevabile dai nostri strumenti. A dir la verità i
nostri mezzi attuali sono del tutto inadeguati anche ad individuare
radio emissioni di un'eventuale civiltà aliena nella Via
Lattea. Lo studio SETI più evoluto attuato finora, il
progetto
Phoenix del SETI Institute [4],
si è limitato a cercare segnali da circa 800 stelle di
classe simil-solare
(da
GØ
a K2) entro un raggio di 200 anni luce da noi. Si noti
bene, utilizzando il radiotelescopio di Arecibo che, con un diametro di
305 metri, è il radio "orecchio" più grande del
mondo.

Fig. 2 -
La posizione
del Sole (Sun) nella Via Lattea. La "sfera SETI" attuale (raggio 200
anni luce)
è più piccola del
mini-cerchiolino a sinistra della parola "Sun", il quale ha un raggio
di 500 anni luce.
Illustration
Credit: R.
Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA.
In una Galassia che ha un diametro ≈ 100.000 anni
luce, una
"sfera SETI" con un raggio di 200 anni luce è più
piccola del mini-cerchiolino di raggio 500 anni luce indicante la
posizione del Sole
nella
Via
Lattea nella
Fig. 2.
Mini-cerchiolino che diviso per 2,5 rappresenta l'attuale limitatissimo
"stato
dell'arte" della ricerca SETI terrestre. Se nella Via Lattea
(> 200 miliardi di stelle) ci
fossero altre 3 o 4 o 200 civiltà tecnologiche,
le
probabilità che una di esse si trovi proprio all'interno del
nostro mini-cerchiolino sono molto vicine allo
zero. Per questo mi
vien da sorridere quando leggo che
«SETI
in quasi
cinquant'anni di ricerche non ha trovato nulla»
[5].
In effetti è da 48 anni che "cerchiamo Plutone"
(magnitudo 14) con
dei "binocoletti da teatro"
(magnitudine
limite 8) e non lo abbiamo trovato. Forse per trovare
"Plutone ETI" occorrono
strumenti molto
più
gagliardi nel rilevare radiazioni
elettromagnetiche che giungono a noi assai fioche. Vedi
Fig. 3.

Fig. 3 -
Condizioni
minime necessarie per il rilevamento (estrazione dal noise, rumore
cosmico di fondo) di un segnale a banda stretta 1 Hz sulla frequenza
UHF di 1,42 GHz (21 cm), INTENZIONALMENTE
diretto
ESATTAMENTE
verso la Terra (cosa assai improbabile), proveniente da solo
100 anni luce,
con il radiotelescopio di
Arecibo, con una temperatura del sistema TSYST = 30 K = -243,15° C per
attenuare il rumore dell'elettronica dei ricevitori.
Si noti bene che questa è una ipotesi altamente speculativa
che illustra le condizioni minime del segnale in condizioni
eccezionalmente ottimali/ultraottimistiche (e assai poco credibili) di
ricezione. Seth Shostak del SETI Institute, con i piedi ben piantati
per terra, più realisticamente dice del progetto Phoenix:
«La sensibilità delle misure è
estremamente elevata e dovrebbe consentire di rivelare una portante di
soli 50 kW alla distanza di Alfa Centauri».
Tra 3.300 W da 100 anni luce e 50.000 W da 4,3 anni luce,
c'è un differenza enorme!
Confini
futuri del SETI
Per allargare il raggio della nostra "sfera SETI" di un paio di ordini
di
grandezza
(da 200 a
> 20.000 anni luce) occorrerà aspettare
la realizzazione di
SKA
(Square
Kilometre Array)
[6],
il futuro radiotelescopio internazionale con una superficie di
raccolta della radiazione da 1 k
m2
(= 1.000.000 m2 da confrontarsi con i circa
73.000 m2 di Arecibo).
Allora la nostra "sfera SETI"
avrà le dimensioni del
cerchio
rosso in
Fig. 4,
coprirà circa il 25% della Via Lattea
e le nostre
probabilità di trovare ETI diventeranno
un po' più concrete e meno aleatorie.

Fig. 4 -
Il cerchio
rosso simula le dimensioni che avrà la "sfera
SETI" con il
futuro Square
Kilometre Array.
Illustration
Credit: R.
Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA.
Nell'attesa di SKA, il prossimo passo sarà il completamento
di
ATA
(Allen Telescope
Array),
un innovativo radiointerferometro modulare del
SETI Institute e del RAL
(Radio
Astronomy Laboratory)
dell'Università di Berkeley costituito da 350
antenne Gregoriane da 6,1 m in costruzione ad Hat
Creek in California
[7].
Sarà il primo strumento interamente progettato e dedicato al
SETI. Studierà tra 0,5 e 11,2 GHz un milione di stelle in un
raggio di 1.000
anni luce. ATA è in funzione dall'autunno 2007 con
le prime 42 antenne. Durante i test dei nuovi SETI Signal Detectors e
utilizzando solo 15 antenne, il 16 ottobre 2008 ha realizzato il
nuovo
record
mondiale di DXing/QRP (collegamento
radio a lunga distanza con una fonte di bassissima potenza),
rilevando
in banda X a 8,4 GHz
[8] il
segnale del Voyager 1
evidenziato
in
Fig.
5. Il Voyager 1 attualmente trasmette con
una potenza < 15 W e, al momento del rilevamento, si trovava a
108
Unità Astronomiche
(≈ 16.200.000.000
km)
dalla
Terra.

Fig. 5 -
Rilevamento
del Voyager 1 a 108 UA con 15 antenne dell'Allen Telescope Array.
Image
credit: SETI
Institute.
SETI
non è solo ricerca di ETI
Alla
luce dei fatti illustrati sopra, possiamo convenire con Dan Werthimer
quando dice:
«Noi
non abbiamo ancora trovato nessun alieno, ma, sul lungo periodo, io
sono ottimista. I
Terrestri stanno solo imparando come trovare ET».
Il radioastronomo Dan Werthimer, dello Space Sciences Laboratory
dell'Università della California a Berkeley,
è il
direttore
scientifico di SETI@home [9] ed
è uno dei massimi esperti SETI del mondo
[10].
È quindi ben cosciente degli attuali limiti strumentali del
SETI e del fatto che si tratta di una ricerca ancora ad un livello
molto
pionieristico. Dalla prima indagine SETI,
il
progetto Ozma di Frank
Drake
del 1960 [11] ad
oggi, in quasi cinquant'anni
«noi abbiamo solamente iniziato
a graffiare la
superficie del problema» (Peter Backus
[5]).
Insomma, mentre "impara come trovare ET", radio-SETI deve essere visto
nell'ottica della "lotta di lunga durata" appena cominciata ed essendo
una gigantesca
radio sky survey
(studio
del cielo in banda radio) in via di perenne
perfezionamento hardware & software, approfittarne
per sfruttare
opportunamente ogni possibilità di allargamento della
conoscenza scientifica anche oltre il SETI stesso. Uno dei primi
esempi è arrivato da
SETI@home,
progetto che studia
le frequenze intorno alla riga dei 21 cm indicata come assai
interessante ai fini SETI da
Giuseppe
Cocconi e Philip Morrison [12].
Tale riga spettrale è causata dal processo per cui gli spin
di elettrone e protone interagiscono nell’atomo dello HI,
l'idrogeno
neutro,
e diventano da paralleli antiparalleli, tornando in
questo modo al loro stato normale. Questa trasformazione produce una
lievissima perdita di energia che si accompagna quindi
all’emissione di una radiofrequenza fotonica con lunghezza
d’onda di 1,420405751786 GHz, ben nota come “riga
dei 21 cm”
(per
la precisione sono 21,106 cm). Vedi
Fig. 6.
Fig. 6 - La formazione della riga dei 21
cm emessa dall'idrogeno neutro HI.
Il che significa che i dati
ad
altissima risoluzione registrati da SETI@home ad
Arecibo vengono utilizzati anche per estrarre informazioni sulla
distribuzione
dell'idrogeno nella Galassia e nei suoi bracci a spirale
studiandone
l'intensità dell'emissione e lo spostamento in frequenza per
effetto
Doppler-Fizeau, nelle diverse direzioni
[13].
Un altro utilizzo delle caratteristiche peculiari dei ricevitori SETI
è quello in campo radar-astronomico per:
- il rilevamento dell'eco-radio e il monitoraggio degli
asteroidi
NEO (Near Earth Object)
potenzialmente pericolosi perchè dotati di orbite
che
transitano molto vicine a quella della Terra e quindi potrebbero un
domani impattare contro il nostro pianeta facendoci fare la fine dei
dinosauri
[14]
- l'individuazione e il monitoraggio dei detriti
spaziali (vedi
Fig. 7)
creati dall'uomo, fino
a
dimensioni subcentimetriche.

Fig. 7 -
Eco-radio di
un mini-detrito spaziale russo orbitante a circa 19.000 km di quota,
illuminato dal radiotelescopio da 70 m di Evpatoria in Crimea (Ucraina)
e rilevato in configurazione radar bistatico dal SETI Serendip IV
di
SETI Italia collegato alla parabola VLBI da 32 m di Medicina (Bologna).
Image
courtesy: Stelio
Montebugnoli, IRA-INAF, SETI Italia.
SETI
da banda stretta a banda
larga: Astropulse
Come si distingue un segnale radio artificiale da uno naturale? Quando
noi giriamo la manopola della sintonia di una radio e, su una
determinata frequenza, invece di rumore
(noise) magari
condito da
scariche temporalesche, sentiamo il
telegrafico taa-ti-taa-ti
(linea-punto-linea-punto
= lettera C del codice Morse)
o delle voci o della musica, non abbiamo dubbi sul fatto
che si tratti di segnali non-naturali: su quella ben determinata
lunghezza d'onda
c'è qualcuno che sta trasmettendo. Come ben sappiamo noi
radioamatori, concentrare tutta la
potenza del trasmettitore solo su una determinata frequenza, in una
portante praticamente monocromatica perchè a banda molto
stretta, è sicuramente la modalità di
trasmissione
tecnicamente
più semplice ed energeticamente più conveniente.
Dato che
i segnali naturali noti che hanno
la banda passante più stretta sono quelli generati
dai maser interstellari che hanno
un’ampiezza dell'ordine del centinaio di Hz, la larghezza di
banda è una discriminante fondamentale tra
segnali
naturali e artificiali. Un qualunque segnale a banda stretta
proveniente indubitabilmente dalle stelle avrebbe sicuramente origini
artificiali ed evidenzierebbe l'esistenza di intelligenze
extraterrestri. Ergo, sarebbe da approfondire accuratamente
avendo
un valore ≥ 8 sulla
scala
di Rio dell'importanza di un
segnale candidato SETI [15].
Conseguentemente, fin dagli inizi il SETI si è impegnato
esclusivamente nella ricerca di segnali a banda stretta, con la
realizzazione di spettrometri multicanale dedicati, in
grado di scomporre il segnale in un'infinità di piccoli
intervalli di frequenza, ciascuno con ampiezza ≤ 1 Hz.
La ricerca di segnali a banda stretta avrà sempre
una
posizione privilegiata in SETI. Però, limitare la ricerca
solo ed
esclusivamente in questo ambito potrebbe essere un grosso errore. In
fin dei conti noi terrestri non sappiamo assolutamente nulla sui
sistemi alieni di utilizzo delle telecomunicazioni. Possiamo
solo fare supposizioni basate sulle nostre esperienze, le
quali possono essere
completamente diverse da quelle di una civiltà tecnologica
extraterrestre evolutasi indipendentemente e, prevedibilmente, assai
più
progredita della nostra. Queste considerazioni hanno portato Dan
Werthimer e il suo staff a realizzare un programma SETI a
banda larga, chiamato Astropulse, che va ad affiancare il SETI@home
II Classic
(detto anche
Enhanced Multi-Beam) a banda stretta.
Fig. 8 - I 2,5 MHz registrati ad Arecibo
e analizzati da SETI@home II Classic e da Astropulse.
Image courtesy: SETI@home, UC Berkeley
Astropulse elabora le
registrazioni effettuate da SETI@home ad Arecibo nei 2,5 MHz limitrofi
alla riga dei 21 cm
(1.420
MHz), tra 1.418,75 e 1.421,25 MHz (
Fig. 8)
e, con questa
larghezza di banda, cerca segnali pulsati ultrabrevi nell'ordine dei
microsecondi
(1 µs
= 1 milionesimo
di secondo), tra 0,4 µs
e 1
ms, ipotizzabile ed energeticamente concepibile modo
di telecomunicazione aliena a banda larga su lunghe distanze.
Questa
scelta ha un pregio: è una novità assoluta in
radioastronomia e, mentre cerca ETI, studia l'ignoto a 360
gradi su un terreno completamente nuovo ed inesplorato.
Ricostruzione
di un segnale ETI dai dati grezzi
Nei dati grezzi registrati dal radiotelescopio non è
possibile individuare segnali radio artificiali che, attenuati dalla
legge
dell'inverso del quadrato, sono assai presumibilmente di bassissima
intensità e, quindi, "annegati" nel rumore di fondo,
nonchè fortemente distorti da varie cause che li rendono
irriconoscibili. Per individuarli ed estrarli dal noise dobbiamo
raffinare i dati grezzi,
ricostruendo le caratteristiche del segnale originale depurato dai
possibili effetti distorsivi. In una ricerca a banda stretta
questo significa azzerare il prevedibile spostamento in frequenza per
effetto
Doppler-Fizeau indotto dai reciproci movimenti di rotazione e
rivoluzione della Terra e della sorgente. Vedi
Fig. 9.
Essendo ignoto l'ammontare della deriva in frequenza, SETI@home II
Classic cerca i segnali attraverso la scansione di tutti i possibili
spostamenti Doppler-Fizeau tra + 50 e – 50 Hz/sec
rispetto alla
frequenza base.
Fig. 9 - L'effetto Doppler-Fizeau indotto
dai moti reciproci della Terra e della sorgente ET.
Image
courtesy: SETI@home, UC Berkeley
In Astropulse questo problema non si pone perchè, invece di
essere tutto concentrato in 1 Hz o meno, l'
effetto
Doppler-Fizeau
è "spalmato" su 2,5 MHz, cioè su una banda
spettrale oltre due milioni e mezzo di volte più ampia, e
quindi è trascurabile. In Astropulse la questione
è più complicata in quanto un segnale a banda
larga proveniente da distanze interstellari è paragonabile a
un raggio di Sole che attraversa un prisma e la sua luce "bianca"
(a banda larga per definizione)
viene dispersa nei colori dell'iride perchè la frequenza
più alta
(il
violetto)
viaggia lievemente più veloce della frequenza più
bassa
(il rosso).
Questo fenomeno fisico si chiama rifrazione e, quando ha per
protagoniste le goccioline di pioggia, ci regala la tenera bellezza
degli arcobaleni. Noi impariamo al liceo che la radiazione
elettromagnetica nel vuoto viaggia, e può viaggiare, solo ed
esattamente alla velocità della luce, ma questa è
una semplificazione divulgativa, in quanto ciò sarebbe
letteralmente vero solo nel vuoto assoluto che è
un'astrazione assoluta. In nessun luogo dell'Universo esiste il vuoto
assoluto, ma zone a più alta e zone a più bassa
densità. Per quanto ad un livello di rarefazione estrema, lo
spazio è riempito dal mezzo interstellare
(ISM, InterStellar Medium),
il quale è costituito soprattutto da atomi di idrogeno.
Alcuni di questi atomi sono ionizzati, cioè hanno perso il
loro elettrone. Una sostanza costituita da particelle ionizzate che
fluttuano liberamente è detta plasma. Analogamente
all'esempio del
prisma, nell'attraversamento del plasma dello ISM un segnale radio a
banda
larga subisce l'effetto della rifrazione e la sua
fisionomia originaria che è, come la luce, costituita da
molte frequenze diverse, viene dispersa perchè
la frequenza più alta del segnale arriverà prima
delle frequenze più basse. Ciò significa che un
segnale a banda larga consistente in un impulso di durata tra
0,4 µs
e 1 ms, sarà disperso su un tempo di alcuni
millisecondi quando è ricevuto sulla Terra (vedi
Fig. 10b)
e nella
registrazione grezza nessun impulso sarà evidente (vedi
Fig. 10a).
Per
ricostruire il segnale originale, noi dobbiamo ricombinare il segnale
disperso. Questa operazione si chiama
de-dispersione
coerente (coherent
de-dispersion)
del segnale ed
equivale, nell'esempio del prisma in gamma ottica, a partire dall'iride
e ricostruire la "luce bianca". Per fare questo Astropulse
utilizza
l'algoritmo FFT
(Fast Fourier Transform,
trasformata rapida di Fourier), che divide i dati grezzi
in sottili fette a banda stretta che ricombina poi con le altre
porzioni in funzione del tempo. Una fetta con lunghezza d'onda
più lunga è combinata con una fetta di lunghezza
d'onda lievemente più corta che è stata ricevuta
poco prima, e così via, finché la lunghezza
d'onda più corta del segnale è armonizzata al
tutto
[16].
Vedi
Fig.
10a, 10b, 10c.

Fig. 10a -
Dati grezzi
contenenti un impulso disperso di test. Nessun impulso è
visibile.
Image
courtesy: SETI@home, UC Berkeley

Fig. 10b -
Impulso
disperso di test, contenuto (ed irriconoscibile) in Fig. 10a. Le
frequenze più alte del segnale
(a sinistra) arrivano
lievemente prima, e le frequenze più basse (a destra)
arrivano leggermente più tardi.
Image
courtesy: SETI@home, UC Berkeley

Fig. 10c -
De-dispersione
coerente dell'impulso disperso di test (Fig. 10b) estratto dai dati
grezzi (Fig. 10a).
Ora l'impulso è perfettamente
riconoscibile.
Image
courtesy: SETI@home, UC Berkeley
Ma per effettuare in modo utile e coerente la de-dispersione noi
dobbiamo
conoscere l'esatto ammontare del tempo di ritardo tra la frequenza
più alta e quella più bassa del segnale. Il
tempo/ritardo è direttamente proporzionale allo spessore
dello ISM attraversato e, quindi, alla distanza
della fonte. Essendo ignoto tale dato, Astropulse in ogni singola
routine di de-dispersione coerente prova tutti i
possibili tempo/ritardi tra 0,4 e 4 millisecondi. Di conseguenza
un'unità di lavoro di Astropulse, consistente in soli 13
secondi di registrazione grezza, richiede un
tempo di elaborazione tra 50 e 120 ore in dipendenza della
velocità del personal computer e, a parità di
processore, circa equivalente a quello di una quindicina di
unità
di lavoro di SETI@home II Classic. Un lavoro immane di
elaborazione realizzabile solo grazie all'enorme potenza di calcolo,
attualmente intorno ai 45 TeraFLOP/sec, fornita a SETI@home dai milioni
di computer degli utenti volontari del calcolo scientifico
distribuito. È doveroso ricordare che il distributed
computing è nato proprio nell'ambiente SETI dell'UC Berkeley
quando, nel 1995, David Gedye ha proposto di fare radio SETI
utilizzando un supercomputer virtuale composto da un largo numero di
personal computer con connessione ad internet, inventando SETI@home.
Oggi il sistema del distributed computing, oltre al SETI, rende
possibili moltissimi progetti di ricerca scientifica, altrimenti
impossibili per carenza di potenza elaborativa.
Progetti
che spaziano i
campi di
climatologia, biologia, medicina, fisica, chimica, matematica ed
astronomia [9].
Obiettivi
di Astropulse
Da dove potrebbero arrivare radio impulsi di durata tra
0,4 µs
e 1 ms? Per ora possiamo fare solo supposizioni.
a)
Stelle di
neutroni - Questi stupefacenti corpi celesti in certi
casi, come PULSAR
(PULSAting Radio source, sorgenti radio
pulsanti) e RRAT
(Rotating RAdio Transient, sorgenti radio rotanti
transienti), emettono onde radio con segnali brevi. La
più veloce conosciuta è la pulsar XTE J1739-285
in Ophiuchus che, con 1.122 cicli/sec, ha un periodo di
891,2 µs
.
Forse
Astropulse scoprirà un nuovo tipo di stelle di neutroni con
un ciclo più corto.
b)
Evaporazione
mini-buchi neri primordiali - Martin Rees
nel
1977 ha formulato una teoria [17]
secondo la quale i buchi neri, evaporando per effetto della
radiazione
di Hawking [18],
produrrebbero su tutto lo spettro elettromagnetico un forte
segnale ultrabreve rilevabile in gamma radio. Oggi i buchi neri si
formano
come risultato finale del collasso gravitazionale
(supernova) di
stelle
con massa > 3 masse solari
(limite
di Volkoff-Oppenheimer).
Per un ipotetico buco nero
con massa 2
x 10
33
g
= 1 massa
solare, la teoria di Stephen Hawking
predice un tempo di vita di 10
67
anni, molto superiore all'età stimata dell'Universo,
ma i modelli cosmologici indicano la possibilità
che un numero considerevole di mini-buchi neri con massa ≤ 10
15
g si potrebbero essere formati nella Via Lattea e nell'Universo
primordiali. Avendo un tempo di
vita ≤ 10 miliardi di anni, l'impulso provocato
dall'evaporazione di questi mini-buchi neri potrebbe giungere sulla
Terra ora. Il rilevamento di tali impulsi sarebbe una conferma
significativa della teoria della radiazione di Hawking e dell'esistenza
dei mini-buchi neri primordiali.
c)
Impulsi
extragalattici - Utilizzando il radiotelescopio da 64 m di
Parkes in Australia, gli astronomi
Duncan
Lorimer e Matthew Bailes
hanno già scoperto un fortissimo impulso radio transiente da
1 millisecondo, visibile in
Fig. 11,
che si ritiene
proveniente
da 500 Mpc (≈
1,63 miliardi di
anni luce) [19].
Fig. 11 - Il grafico mostra che la
frequenza dell'impulso (in GHz sull'asse y) è decresciuta
col tempo
(in ms sull'asse x) che è precisamente quello che noi ci
aspetteremmo
da un impulso disperso.
Nella direzione da cui è arrivato l'impulso noi non vediamo
nessuna galassia. Nessuno sa che cosa lo ha provocato, ma forse ci
vuole Astropulse per scoprirlo...
d)
Fenomeni
astronomici sconosciuti - Dalle onde radio ai
raggi gamma, ogni volta che un astronomo ha guardato il cielo in un
modo
nuovo ha visto fenomeni nuovi. Forse il risultato
più probabile di Astropulse è che noi scopriremo
qualche fenomeno astrofisico ignoto.
e)
ETI
- Perché gli alieni sceglierebbero questo metodo di
telecomunicazione? Noi non siamo alieni e non possiamo immaginare le
loro scelte tecnologiche. La cosa principale è ammettere che
tale forma di comunicazione è possibile e praticabile quanto
le nostre trasmissioni radio a banda stretta. E se gli alieni
potrebbero usare tali segnali, ne consegue per i ricercatori SETI il
dovere di cercarli, perchè
«La
probabilità di successo è difficile da stimare,
ma se noi non cerchiamo mai, la possibilità di successo
è zero.» (Cocconi e
Morrison
[12]).
«Ho molto
spesso trovato un’opposizione
viscerale all’eventuale esistenza di intelligenze superiori
alla nostra. Per secoli, il maschio umano, imbevuto di
superiorità, ha rifiutato l’intelligenza agli
animali e persino alle donne. E se, impressionato dalle forza della
natura, riconosce talvolta delle intelligenze infinite, queste
appartengono ad un mondo al di fuori del reale, dunque fuori
competizione. Se gli si parla di eventuali intelligenze superiori a
lui, viventi nel mondo reale, allora alza le spalle! Questi
comportamenti potrebbero essere all’origine
dell’opposizione di certe persone all’idea di
intelligenze extraterrestri. Io mi auguro che prendiamo coscienza in
modo disinvolto e libero della posta intellettuale di primaria
importanza che può rappresentare questo campo di ricerca.
Non tentiamo di ignorarlo, spinti come siamo da comportamenti
irrazionali.» (Jean Heidmann,
radioastronomo SETI
[20]).
* *
*
Riferimenti:
[1] Bruno Moretti Turri,
"Le
dimensioni
dell'Universo, dei pianeti e delle stelle", 2008
http://cfivarese.altervista.org/Dimensioni_Universo.html
[2] Isaac Newton,
"Philosophiae
naturalis principia mathematica", 1687
[3] Wikipedia,
"Inverse-square
law"
http://en.wikipedia.org/wiki/Inverse-square_law
[4] Giuseppe Longo, INAF & INFN,
"Intervista italiana a Seth
Shostak del SETI Institute", 1997
http://cfivarese.altervista.org/Seth_Shostak.html
[5] Peter Backus, SETI Institute,
"Three
SETI Myths", 2007
Ver. it.:
"Tre miti del
SETI"
http://cfivarese.altervista.org/Tre_miti_del_SETI.html
[6] SKA,
Square
Kilometre
Array
http://www.skatelescope.org/
[7] Bruno Moretti Turri,
"ATA-350: un gigantesco
balzo in avanti per SETI"
III° Italian
Congress Amateur Radio Astronomy, Caltanissetta, 2006
http://cfivarese.altervista.org/ATAbalzo.html
[8] Jill Tarter, SETI Institute,
"SETI
signal detectors on the Allen Telescope Array: first light, faint
fiducials", 2008
http://www.space.com/searchforlife/081024-seti-telescope-firstlight.html
[9]
SETI@home, sito italiano, SETI ITALIA "G. Cocconi"
http://cfivarese.altervista.org/SETI_ITALIA_Cocconi.html
SETI@home, sito ufficiale, University of
California at Berkeley
http://setiweb.ssl.berkeley.edu/
[10] I progetti SETI dell'Università della California a
Berkeley
attualmente in essere sono:
* SETI@home II Classic,
Arecibo,
piggybacked, segnali radio a banda stretta
* SERENDIP V,
Search
for
Extraterrestrial
Radio
Emissions from
Nearby
Developed
Intelligent
Populations,
Arecibo, piggybacked, segnali radio a
banda stretta
* Astropulse,
Arecibo, piggybacked,
impulsi radio a banda larga
* Fly’s Eye,
ATA-42
Allen Telescope Array, piggybacked and targeted, impulsi radio a banda
larga
* SEVENDIP,
Search
for
Extraterrestrial
Visible
Emissions from
Nearby
Developed
Intelligent
Populations,
Leuschner Observatory,
targeted, impulsi ottici
* SPOCK,
Search
for
Other
Civilizations at
Keck,
Keck/Lick/AAO, targeted, segnali
ottici
laser
[11] Frank Donald Drake, Cornell University &
NAIC Arecibo,
"A
Reminiscence of Project Ozma"
Cosmic Search, Vol. 1,
Number 1, pp. 10-16, January 1979
Ver. it.:
"Reminiscenza
del Progetto Ozma"
http://cfivarese.altervista.org/SETI_Progetto_Ozma_di_Frank_Drake.html
[12] Giuseppe Cocconi and Philip Morrison, Cornell
University,
“Searching
for Interstellar
Communications”
Nature, Vol. 184, Number 4690, pp. 844-846, September 19, 1959
http://setiitalia.altervista.org/Cocconi3.html
Ver. it:
"Cercando
comunicazioni interstellari"
http://setiitalia.altervista.org/Cocconi.html
[13] Eric Korpela, Paul Demorest, Eric Heien, Carl Heiles, Dan
Werthimer - University of California at Berkeley
"Using SETI@home data to
explore hydrogen distribution in the Galaxy",
2001
Ver. it.:
"Usare i dati
di SETI@home per esplorare la distribuzione
dell'idrogeno nella Galassia"
http://setiitalia.altervista.org/bsihnl10.html
[14] Bruno Moretti Turri,
"Utilità del
SETI e del calcolo
distribuito"
Astronomia UAI, pp. 28-31, numero 6/2006
http://setiitalia.altervista.org/DeepImpact1.html
[15] SETI Permanent Study Group, International Academy of
Astronautics,
"The Rio
Scale"
Ver. it.:
"La scala di
Rio"
http://setiitalia.altervista.org/bsihasrio1.html
[16] SETI@home, University of California at Berkeley,
"Astropulse & impulsi
dispersi", 2008
http://cfiitalia.altervista.org/AP_chirped.html
[17] Martin John Rees, Institute of Astronomy, Cambridge,
“A better way of
searching for black-hole explosions?”,
Nature, Number 266, pp. 333-334, March 24, 1977
http://www.nature.com/nature/journal/v266/n5600/abs/266333a0.html
[18] Wikipedia,
"Radiazione
di Hawking"
http://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_di_Hawking
[19] Duncan Lorimer, Matthew Bailes, Maura McLaughlin, David Narkevic
and
Froney Crawford
"A bright millisecond radio burst of extragalactic origin",
Science, Number 318, pp. 777–780, 2007
http://www.atnf.csiro.au/news/newsletter/oct07/MSburst.htm
http://www.ligo-wa.caltech.edu/~mlandry/NSMeet/Oct07/slides/Lorimer.ppt
[20] Jean Heidmann, International Academy of
Astronautics, Observatoire de Paris-Meudon,
"Intelligences
extra-terrestres", 1992
Ver. it:
"Extra-terrestri"
(forse il miglior libro divulgativo sul SETI)
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