Hur man skapar ett interstellärt nätverk av planeter

En av de största utmaningarna som civilisationer står inför är att kommunicera över stora avstånd. Under årtiondena har människorna blivit mycket bättre (och snabbare) på det: signalbränder, resonanta trummor och flottafotade budbärare gav väg till telegraf, sedan radio och telefoner, och nu satellittelefoner och internet. Dessa system fungerar alla bra, i viss utsträckning här på jorden. Men när vi tittar utåt i universum och föreställer oss en konversation med någon annan form av intelligent liv står vi inför radikalt större avstånd, vilket tar tankeväckande mängder tid att korsa.

Hur skulle ett kommunikationssystem med utomjordisk intelligens fungera? I ett nytt papper, publicerat i International Journal of Astrobiology, Duncan Forgan, en astrofysiker vid University of St Andrews, föreslår ett interstellärt kommunikationsnätverk som skulle fungera som en planet som motsvarar röksignaler. Det börjar med planeter som passerar framför stjärnorna som de kretsar om.

Under det senaste årtiondet, sedan Kepler rymdobservatoriet lanserades 2009, har forskare identifierat mer än 2500 exoplaneter som kretsar avlägsna stjärnor (tillsammans med tusentals möjligheter till mer). Genom att studera hur ljus från sina stjärnor passerar planeterna och genom sin atmosfär, känd som en transitt signal, har forskare kunnat förstå storleken och egenskaperna hos dessa planeter, varav några kan stödja livet som vi känner till. Dessa observationer kan en dag antyda när biologiskt liv finns på en exoplanet: Levande saker - även om de inte är intelligenta - förändra den kemiska signaturen för en planetens atmosfär.

"När det gäller att leta efter någonting som är intelligent, vill du ha lite mer," säger Forgan. En utomjordisk intelligens, han poserar, kan avsiktligt modifiera en planets transittsignal med en laser eller genom att bygga ett jätteomloppsobjekt. Endera strategin skulle få signalen att se konstigt ut att en annan form av intelligent liv (oss, säger) kan sitta upp och ta märke.

Kepler-186f är en jordstor planet i en beboelig zon. NASA

Astronomer har hittat en stjärna-KIC 8462852, känd som Boyajian's Star-med en transitsignal som inte passade några vanliga modeller. En teori som gjorde rundorna var att en utomjordisk megastruktur orsakade det. Forskare som studerar stjärnan tror nu att rymdstoft är en mer sannolikt synd för sitt konstiga dimma beteende, men om vi någonsin snubblar över en utomjordisk intelligens, kan historien börja med en liknande upptäckt.

I det nya pappret föreställer Forgan vad som skulle hända nästa: Hur kunde vi etablera fjärrkommunikation med en annan civilisation? Del av svaret, skriver han, skapar ett kommunikationsnät bland planeter.

"Vid ett ögonblick är bara några civilisationer korrekt anpassade för att kommunicera via transiter," skriver han. Men att använda den typen av kommunikation kan bara vara början. När vi väl vet var andra civilisationer finns, är det mycket lättare att kommunicera via elektromagnetiska signaler. Att skanna hela himlen för sådan kommunikation är kostsamt och tidskrävande, men om vi vet exakt var du ska skicka eller lyssna på en signal, och hur stark det borde vara, skulle det i teorin vara möjligt att starta en konversation. Under minst 100 000 år kunde förhållanden som dessa knyts in i ett nätverk - som en sträng av kullar - så att det kunde bli möjligt att kommunicera med en annan planet ur synfältet.

Dessa meddelanden skulle dock vara fenomenalt långsamma. Över 100 000 år kan två planeter på motsatta sidor av nätverket kommunicera 30 till 50 gånger. Med tanke på gränsen för ljusets hastighet är det naturen hos interstellära kommunikationer.

Ur det perspektivet har den moderna sökningen efter det yttre livet, som är ungefär 60 år, pågått under ingen tid alls. "Det är som ingenting som människor någonsin har gjort", säger Forgan. "Sixtio år känns som en lång tid eftersom det är lång tid att jämföra det med en mänsklig livslängd. Men jämför det med galaxens livslängd, det är ingenting. "

Utomstående kommunikation, om det någonsin händer, kommer att vara en övning i tålamod och tur. Om det finns andra civilisationer där ute, måste de ha uppnått en nivå av teknik som gör det möjligt för dem att studera transiter av andra planeter (en prestation som vi bara lyckats under de senaste 30 åren) och modifiera deras transittignal så att vi kan se dem (en prestation som vi ännu inte har åstadkommit).

Men transitsignaler kan vara en av de bästa chanserna vi har fått, förklarar Forgan, för att titta på konstiga signaler innebär inte extra arbete. Vi skulle helt enkelt behöva fortsätta leta efter exoplaneter och notera de ovanliga, som den från Boyajian's Star. "Allt vi behöver göra nu är att vi är på utkik efter konstiga saker", säger Forgan.