Þann 8. apríl 1960 hóf mannkynið að hlusta eftir ummerkjum um vitsmunaverur annars staðar í geimnum, þegar ungur stjörnufræðingur, Frank Drake, beindi útvarpsbylgjusjónauka sínum að stjörnunni Tau Ceti.
Merkin voru prentuð út á pappírsstrimil og Drake sat lengi og fylgdist með hvort skrifnálin tæki skyndilegan kipp. En ekkert gerðist og nokkrum tímum síðar hvarf stjarnan niður fyrir sjóndeildarhring.
Næst var sjónaukanum beint að Epsilon Eridani og eftir fáeinar mínútur gerðist hið ótrúlega. Úr hátalaranum heyrðist kröftugt hljóð átta sinnum á sekúndu og skrifnálin sveiflaðist í takt. Fyrsta hugsun stjörnufræðingsins unga var:
Getur þetta virkilega verið svona auðvelt? En svona auðvelt var þetta reyndar ekki. Það kom fljótlega í ljós að útvarpsbylgjurnar voru jarðneskar og komu hugsanlega frá flugvél. Verkefnið OZMA var lagt af eftir tvo mánuði og hafði þá engan árangur borið. En það markaði engu að síður upphaf hinna svonefnu SETI-rannsókna.
Bylgjulengd ákvörðuð af vetni
Framfarir hafa orðið miklar síðan Drake hóf að hlusta eftir útvarpsbylgjum frá tveimur stjörnum í aðeins 10 ljósára fjarlægð fyrir hálfri öld. Nú er leitað meðal þúsunda stjarna víða í Vetrarbrautinni.
Leitin að merkjasendingum frá öðrum vitsmunaverum gengur almennt undir heitinu SETI, sem er skammstöfun fyrir „Search for Extraterresterial Intelligence“ eða „Leit að greind utan jarðar“.
Þegar SETI-rannsóknir hófust árið 1960 voru geimrannsóknir með útvarpsbylgjum aðeins örfárra ára. Menn réðu yfir stórum loftnetsdiskum, en á hvaða tíðni var skynsamlegt að leita?
Árið 1959 höfðu stjörnufræðingarnir Philip Morrison og Giuseppe Gocconi stungið upp á bylgjulengdinni 21 sm í grein í tímaritinu Nature, en það samsvarar 1.420 megariðum.
Hugmyndir þeirra voru einfaldar og rökréttar – en kannski rangar út frá sjónarmiðum síðari tíma þekkingar. Bylgjulengdin 21 sm varð fyrir valinu vegna þess að geislun berst frá vetni á þessari bylgjulengd.
Þar eð vetni er algengasta frumefnið í geimnum verður að gera ráð fyrir að allar vitsmunaverur, sem eru færar um að senda útvarpsmerki milli sólkerfa, þekki þessa bylgjulengd.
Útvarpsbylgjur hafa þann kost að komast gegnum þau stóru ský úr gasi og ryki, sem byrgja fyrir útsýni til stórra hluta Vetrarbrautarinnar og þær ná líka hindrunarlaust gegnum lofthjúp jarðar. Þess vegna er unnt að hlusta eftir útvarpsbylgjum án afláts allan sólarhringinn.
Frank Drake varð fyrstur til að takast á við þetta verk. Á þessum tíma voru Bandaríkjamenn að reisa nýja útvarpsbylgjustöð í Green Bank í Vestur-Virginíu. Loftnetskringlan átti að verða 43 metrar í þvermál, en á meðan á framkvæmdum stóð var byggð 26 metra kringla til að þjálfa stjörnufræðingana.
Drake var fljótur að reikna út að jafnvel með litlu loftnetskringlunni ætti hann góða möguleika til að ná merkjum frá nálægum stjörnum og hann fékk leyfi til takmarkaðra hlustana eftir merkjum frá Epsilon Eridani og Tau Ceti. Þar með hófst verkefnið OZMA ,allra fyrsta SETI-verkefnið.
Þótt hlustanir Drakes skiluðu engum árangri, veittist öðrum stjörnufræðingum eftir þetta auðveldara að fá styrki til SETI-rannsókna og um heim allan var efnt til ýmissa verkefna á þessu sviði. Árin liðu og af og til birtust óþekkt merki – til þess eins að hverfa aftur.
Sá frægi stjörnufræðingur Carl Sagan hefur tekið saman lista yfir 37 slík merki. Hvert og eitt torrætt og leyndardómsfullt, en ekkert heyrðist lengur en í 2 mínútur og aldrei fundust endurtekningar. Engin þessara merkja var því unnt að nota sem neina sönnun.
Frægasta merkjaröðin, allt fram til þessa dags, er sú sem bandaríski stjörnufræðingurinn Jerry Ehman náði í verkefninu „Stóra Eyrað“ eða „Big Ear“. Þann 15. ágúst 1977 greindi útvarpssjónaukinn við ríkisháskólann í Ohio 72 sekúndna langa merkjaröð, sem í allri uppbyggingu líktist mjög því sem vísindamenn höfðu vænst af útvarpsmerkjum frá vitsmunaverum í geimnum. Án tafar dró Ehman hring um merkjaröðina og skrifaði „Wow!“ (Vaá!). En þessi merki sáust heldur aldrei aftur.
Hittast við vatnsbólið
Annað hafði þó mun meiri þýðingu í þessu sambandi en þau merki sem greinst höfðu. Það voru nýir, fræðilegir útreikningar sem urðu mögulegir með hraðfara þróun tölvutækninnar. Smám saman höfðu útvarpsstjörnufræðingar uppgötvað mörg fleiri áhugaverð tíðnisvið en 21 sm-vetnisbylgjulengdina.
Hýdroxýl-sameindin, sem gerð er úr einni vetnisfrumeind og einni súrefnisfrumeind sendir frá sér geislun á bylgjulengdinni 17,4. Þar eð vatn er einmitt samsett úr vetni og súrefni, tóku menn að kalla allt sviðið frá 17,4 – 21 sm „vatnsbólið“. Ný rökleiðsla fór nú að taka á sig form. Þar eð vatn er nauðsynlegt öllu lífi, eins og við þekkjum það, verður að teljast eðlilegt að eiga tjáskipti á einhverri bylgjulengd á bilinu 17,4 – 21 sm, sem sagt einhver staðar á tíðnisviðinu 1.420-1.720 megarið.
En til að geta sent útvarpsbylgjur margra ljósára leið, er nauðsynlegt að afmarka útsendinguna við eina ákveðna tíðni. Þegar til kastanna kemur skiptist „vatnsbólið“ því í milljónir rása, þar sem bandbreidd hverrar rásar getur í mesta lagi verið 0,5 rið. Þetta þýðir að þessi 300 megarið skiptast í a.m.k. 600 milljónir rása.
En leitun á útvarpsbylgusviðinu er nú bundin við þetta „vatnsból“.
Enn í dag er ekki vandalaust að byggja útvarpsmóttakara sem nær merkjum á milljónum rása. Enn erfiðara verkefni er þó að greina allan þennan straum upptakara. SETI-vísindamenn hafa hins vegar rutt brautina að því er varðar að nýta gríðarlega reiknigetu milljóna heimilistölva meðan þær standa ónotaðar. Með SETI@home er unnt að sækja lítið forrit sem nýtir tölvuna til að greina örlítið brot af öllu þessu gagnamagni. Milljónir tölvueigenda taka þátt í í SETI@home, en ekkert öruggt merki hefur enn uppgötvast.
Sjónvarp frá öðrum hnöttum
Takmarkið hefur lengi verið „bara“ að heyra í einhverjum þarna úti. En nú vilja SETI-vísindamennirnir einnig nota sjónauka til að horfa út í geiminn. Ástæðan er sú að með leysiljósi má senda svo mikið magn upplýsinga að í bókstaflegri merkingu væri hægt að horfa á sjónvarpsútsendingar frá framandi reikistjörnum. Þessi tækni kallast „optical“ eða „sjónræn“ SETI og stytt í OSETI. Leitin að leysiljósi frá framandi hnöttum er sem sagt hafin.
Með leysiljósi má senda marga gígabita af upplýsingum á sekúndu, jafnvel um allt að 1.000 ljósára leið.
Útvarpsbylgjusendingar eru hins vegar á megabitastiginu og þar með þúsundfalt minni upplýsingar. Sú uppgötvun að með leysiljósi megi flytja svo gríðarmikið af upplýsingum, má trúlega kalla einhver merkustu tímamótin á svið SETI-rannsóknanna síðustu 50 árin.
Nú þegar hafa reyndar greinst skammvinnir leysiblossar sem gætu verið merki sem beint hefur verið hingað. Þetta gerðist árið 2008 þegar ástralski stjörnufræðingurinn náði örstuttum blossum sem bárust í átt frá fjarlægri stjörnu. Í augum framandi vitsmunavera gæti það verið heppileg aðferð til að vekja athygli á tilveru sinni að nota örstutta leysiblossa, aðeins 10-100 nanósekúndur að lengd. Það eru nefnilega ekki svo óheyrilega margar ljóseindir sem berast í sjónauka hér á jörð frá venjulegri stjörnu, um milljón ljóseindir á sekúndu eða ein ljóseind á míkrósekúndu.
En ef skyndilega berast kannski 5 ljóseindir á aðeins 10 nanósekúndum, er það ákveðin vísbending um að kveikt hafi verið á nýjum ljósgjafa. Því miður hefur merkið frá 2008 aldrei endurtekið sig, en endurtekning er einmitt ein mikilvægasta krafan sem vísindamenn verða að gera til að telja sig í raun og veru hafa fundið merki frá framandi vitsmunaverum.
Það er stór kostur við leysiljós að það er auðvelt að skoða með venjulegum sjónauka og rafeindabúnaði til að greina stutt ljósboð. Með þessu móti má líka taka við gíga- og terabitum af upplýsingum á skömmum tíma.
Leysiljós er jafnframt svo stefnumiðað að takist okkur að greina leysiblossamerki, hlýtur þeim að hafa verið beint beina leið hingað. Sendandinn hlýtur þá að hafa haft ákveðnar hugmyndir um að það væri ómaksins virði að beina sendingunni að sólkerfi okkar, kannski vegna þess að hann hefði í risastórum sjónauka fundið í þessu sólkerfi, bláa reikistjörnu með mikið súrefni í gufuhvolfinu.
Hafi maður ekki svo nákvæma vitneskju eru útvarpsbylgjur trúlega öruggari leið til að ná sambandi, þar eð merkið dreifist mun fyrr og berst til margra stjarna. Loks er svo þess að geta að leysiljós getur stöðvast í rykskýi milli sendanda og móttakanda.
SETI lifir á einkastyrkjum
Þótt einstakir vísindamenn hafi lagt mikla vinnu í rannsóknirnar hafa SETI-verkefni alltaf liðið fyrir skort á peningastuðningi opinberra aðila. Eina stóra ríkisstyrkta verkefnið var á vegum NASA. Það hófst 1992 en var lagt niður aðeins ári síðar með samþykkt í öldungadeild Bandaríkjaþings, en við það tækifæri sagði Richard Bryans öldungadeildarþingmaður: „Og svo skulum við vona að hér ljúki endanlega allri leit að Marsbúum á kostnað skattborgaranna.“
Síðan hefur NASA nánast ekkert komið að SETI-verkefnum og einvörðungu stutt fáein verkefni. En á hinn bóginn var til framsýnt fólk sem var tilbúið að styrkja SETI-verkefni úr eigin vasa. Þeirra á meðal var auðkýfingurinn Paul Allen sem átti þátt í stofnun Microsoft.
Hann hefur verið einn öflugasti fjárstuðningsmaður SETI-stofnunarinnar sem komið var á fót 1984. Stofnunin hefur nú 134 starfsmenn og auk stuðningsins frá Paul Allen eru styrktaraðilarnir fjölmargir, allt frá ýmsum hátæknifyrirtækjum til NASA, sem þrátt fyrir allt styður við einstaka verkefni.
SETI-stofnunin hefur nú hleypt af stokkunum nýju verkefni sem gengur undir heitinu ATA (Allen Telescope Array) og er ólíkt öðrum að því leyti að hér er ekki notað eitt stórt útvarpslofnet, heldur mörg smærri.
Hvert um sig hefur takmarkaðan styrk en samtengd ná þau mun betra næmi en eitt stórt lofnet. Nú þegar hafa verið reist 42 útvarpsloftnet en ætlunin er að þau verði 350. Þegar ATA-stöðin er fullbyggð, markar hún talsverð tímamóti í SETI-rannsóknunum, ekki aðeins vegna stærðarinnar, heldur verða þessir útvarpssjónaukar einnig að störfum allan sólarhringinn.
Og umfangsmikil leit skiptir einmitt öllu máli. SETI-rannsóknir snúast ekki aðeins um fjarlægðir, heldur einnig um tíma. Þegar við gerum okkur vonir um að ná sambandi, ímyndum við okkur gjarnan vitsmunaverur sem ekki séu svo mjög frábrugðnar okkur sjálfum, hvorki varðandi þroska eða hugsunarhátt.
Þessar verur gætu ráðið yfir háþróaðri tækni en við, en ættu ekki að vera stórum mun greindari og við göngum út frá að geta lært að hafa tjáskipti við þær á tiltölulega skömmum tíma. En það þarf reyndar alls ekki að vera svo.
Við þetta bætist að líffræðilegur munur reynist kannski alls ekki vera stærsta vandamálið, heldur þvert á móti aldur og stærð alheimsins. Alheimurinn er næstum 14 milljarða ára gamall og a.m.k. um 5 milljarða ára skeið gætu vitsmunaverur hafa þróast.
Fyrir 5 milljörðum ára var jörðin enn ekki til – en mögulega hafa vitsmunaverur fylgst með tilurð sólkerfis okkar. Sé slíkt vitsmunasamfélag enn til, getur það ekki átt margt sameiginlegt með okkur.
Reynslan segir okkur að allt í alheiminum, allt frá stjörnum og plánetum til lífvera og menningar, fæðist lifi og deyi. Í Vetrarbrautinni gætu sem best hafa risið mörg þúsund vitsmunasamfélög sem nú eru liðin undir lok fyrir milljónum ára.
Og mörg slík samfélög kynnu að verða til í fjarlægri framtíð. Sé meðallíftími hátæknisamfélags nokkrar milljónir ára, gætum við sem best verið alein einmitt núna. Þótt það væri á okkar færi að byggja geimskip sem gætu rannsakað Vetrarbrautina, myndum við ekki einu sinni geta greint neinar leifar af fyrri vitsmunasamfélögum. Rústir á jörðinni eru aðeins nokkur þúsund ára gamlar.
Við þurfum meira en heppni til að ná í fyrstu atrennu sambandi við menningu sem aðeins er fáeinum milljónum ára eldri en okkar eigin. Og þar eð slíkt vitsmunasamfélag væri óhjákvæmilega miku eldra en mannkynið, hlyti tímamunurinn einn að gera öll tjáskipti afar erfið.
En við tímamismuninn bætist svo fjarlægðin í geimnum. Það er afar ósennilegt að við finnum nágranna nær en í nokkur hundruð ljósára fjarlægð. Þetta hefur augljós áhrif á möguleg samskipti þar eð það tekur aldir að boð berist á milli. SETI er því ekki fyrir hina óþolinmóðu.
Séð í þessu ljósi eru SETI-rannsóknirnar mesta menningarlega áskorun sem mannkynið hefur nokkru sinni tekist á við. En það er aldrei skynsamlegt að einangra sig, hvorki hér á hnettinum né heldur í geimnum.
Ef þar kemur einhvern tíma að samband næst, getur það í fyrstu virst ógnvænlegt og yfirþyrmandi bæði vegna fjarlægðar og mikils munar á þróunarstigi. En síðan er ekki um annað að ræða en að líta á þetta sem áskorun. Til að byrja með þó kannski einungis með því að hlusta og læra.
