Vad gör forskare när de tror att de kan ha avlyssnat främmande signaler?

Föreställ dig att du är en astronom, som arbetar i ditt lab, dag in och dag ut, analyserar signaler från rymden. Vågor av energi passerar igenom, du mäter dem, beräknar du vad de menar - vilka stjärnor, asteroider, kvasar, svarta hål och planeter gör det väldigt mycket långt borta härifrån. En dag registrerar en märklig signal på dina instrument. Du kontrollerar att det inte är ett utrustning fel. Du börjar springa genom möjliga förklaringar, alla uppenbara och de mindre uppenbara. Ingenting passar.

Du vet att signalen inte kommer från denna planet. Kanske börjar du tänka på en möjlig förklaring, så osannolikt som det kan vara, är att du har stött på ett tecken på utomjordisk intelligens.

Detta händer då och då, även till forskare som inte hade för avsikt att söka efter främmande liv. Nikola Tesla trodde en signal att hans mottagare plockade upp på en sommarnatt 1899 kan ha kommit från Mars. Forskarna som upptäckte pulsar ansåg för en del att de vanliga pulserna som de upptäckte kan vara "smågröna män". Senast föreslog en grupp forskare att ovanliga och oförklarliga fluktuationer i ljuset av en stjärna liknade till vad man skulle förvänta sig att se om alienbyggda megastrukturer cirkulerade det.

Weird signaler ger upphov till ett visst problem: Vad händer när du hittar data som kommer från rymdens stora rymd, som inte har någon tydlig förklaring - eller för vilken en möjlig förklaring är en otroligt? Varför är det så svårt att räkna ut utomjordingar när de har åberopats?

Teslas Colorado Springs lab. (Foto: Wellcome Trust / Public domain)

Teslas laboratorium i Colorado Springs innehöll några av de mest känsliga mottagarna av elektriska signaler som hade uppfunnits 1899, menade för hans arbete med trådlösa elöverföringar. Mottagarna kunde känna förändringar inom en radius av 1100 mil; Tesla hade använt dem för att förutsäga blixtar.

Han visste vad mottagarnas normala bakgrundsljud lät ut, och det han hörde på den natten 1899 var ett annat mönster. Det var "med jämna mellanrum, och med ett så tydligt förslag på nummer och ordning" skulle han skriva senare. Det var som om de räknade. Ett. Sedan två. Tre. fyra.

Tesla hörde signalerna mer än en gång i det labbet och, som en bra forskare, började han överväga möjliga orsaker. Kan det vara solen? Aurora borealis? Jordens strömmar? Han var bekant med de elektriska störningarna. Detta var inte detsamma.

"Jag var lika säker som jag kunde vara av något faktum att dessa variationer berodde på ingen av dessa orsaker", skulle han skriva. "Känslan växer ständigt på mig, att jag hade varit den första som hörde hälsningen på en planet till en annan. Ett syfte var bakom dessa elektriska signaler. "

År 1899 tycktes det fortfarande vara möjligt att det finns liv på närliggande planeter, och det var där Tesla hypoteserade signalerna kom ifrån. Han trodde att om han kunde skicka ett meddelande tillbaka kanske han skulle få ett svarsäkert att hans känsla var korrekt.

Men en av svårigheterna att knyta märkliga signaler på utomjordingar är att det finns gott om andra icke-intelligenta (om fantastiska) saker där ute som vi inte vet om. Vi fortsätter att upptäcka nya rymdfenomen.

På 1990-talet presenterade James och Kenneth Corum, två medlemmar i New Yorks Tesla Society med elektroteknik, en ny hypotes för vilka Teslas hörselektriska pulser från Jupiter, som skapades genom sin interaktion med en av dess månar, Io. Dessa hade ännu inte upptäckts i Teslas tid, men nästan ett sekel senare var de ett väletablerat fenomen.

För att testa sin teori rekonstruerade Corums bröder Teslas mottagare från 1899 och under de rätta förhållandena hämtade de signaler från Jupiter.

"När du lyssnar på kilometriska signaler från Jupiter med en av Teslas Colorado Springs-mottagare hör du ibland en" pip ... pip-pip ... pip-pip-pip ", skrev de. Det var som Tesla hade skrivit-1, 2, 3.

Denna typ av historisk omformulering räcker inte för att utan tvekan fastställa att Tesla plockade upp signaler från en planet 390 miljoner mil bort. (Även Corums erkänner att det inte räcker för att "övertyga den skeptiska".)

Men de hörde någonting som samma signal igen. För att kunna säga någonting definitivt om en avvikande signal är detta det första kravet. Och det kan vara svårare än det verkar. En av de mest kända oförklarliga rymdsignalerna, Wow-signalen, kom bara upp en gång, och aldrig igen.

Wow-signalen. (Foto: Big Ear Radio Observatory och North American Astrophysical Observatory / Public domain)

Forskarna som hittade Wow-signalen letade faktiskt efter tecken på utomjordisk intelligens. De hade ett radioteleskop som hade kartlagt himlen för himmelska föremål som kvasar, innan projektet förlorade sin finansiering och de flesta av de som arbetade med det förlorade sina jobb. Det arbetslösa teleskopet sattes i arbete för att söka efter signaler från utomjordisk intelligens, genom att skanna smalbandsfrekvenser, där endast manskapsteknik var känd för att fungera.

En dag satt Jerry Ehman, en forskare som arbetade för projektet, för att gå igenom data, vilket visade vad teleskopet hade registrerat bortom bakgrundsbrus. Den utskrivna användningen bokstäver om teleskopet någonsin registrerat mer än 9 gånger det normala bruset-A var 10 gånger bakgrund, B, 11 gånger osv. Vanligtvis var utskrifterna ett fält av 1s och 2s, men den här gången fanns det en utstående serie: 6EQUJ5-en topp på mer än 30 gånger över bakgrundsbrus.

Ehman cirklade sekvensen och skrev "Wow!" På arket.

Ehman och hans kollegor kunde utesluta många möjliga orsaker till signalen. Det var inte ett utrustningsfel, ett militärt experiment, en satellit eller en supernova. På ett par viktiga sätt såg det mycket ut som vad man förväntar sig att en signal från en intelligent civilisation skulle se ut.

Det betyder inte nödvändigtvis att det var en signal från en utomjordisk grupp. "Åh, jag vill att det ska vara", sade Ehman en gång - men det fanns inget sätt att bevisa det, och inga fler data att arbeta med. En amatörströner, inte en del av det ursprungliga laget, spenderade år på att försöka hitta WoW-signalen igen, reser världen för att använda kraftfulla teleskop och spåra de bästa observationsfönstren. Men han erkände äntligen att signalen "har visat sig vara blygsam".

En annan forskare, Antonio Paris, tror att han kanske kan lösa pusslet inom det närmaste året. Han tror att signalen kan ha kommit från en komet, som bara passerar intermittent och skulle förklara varför signalen aldrig hade hittats igen - ingen tittade på rätt tidpunkt. Men kometen kommer fram igen år 2017, och Paris avser att peka ett radioteleskop på den. Han har en som tillhörde NASA, men avvecklades och såldes på auktion. En ingenjör med en radio astronomi jones köpte den för mindre än $ 1000 och hade använt den som en hobby. Han erbjöd Paris sin användning för de kommande tre åren: Testningen börjar i juli, så när kometen kommer tillbaka i januari 2017, kommer de vara redo för det.

Vad de finner kan dock inte vara Wow-signalen. "Det är som att släppa ett öre i havet och komma tillbaka 34 år senare för att leta efter det öre", säger Paris.

Det är därför det kan vara svårt att förklara konstiga signaler - och varför samtidigt är det svårt att utesluta utomjordingar. Rymden är stor, stor, stor. Anomalösa signaler dyker upp hela tiden på vår observationsutrustning, och ofta avvisas de bara som blåsor. Även om de är konstiga, med bara en datapunkt, är det svårt att avsluta mycket av någonting.

Å andra sidan är rymden så stor och vår förmåga att observera den så begränsad att det är möjligt att det finns andra datapunkter där ute och vi händer bara att vi inte tittar på rätt tidpunkt. En teori om Wow-signalen hävdar att om det kom från utlänningar, kanske signalen svepte av oss, som en fyr på natten, och kommer tillbaka så småningom - vi kan inte bara förutsäga när.

En konstnärs intryck av planeter som kretsar stjärnor. (Bild: ESO / M. Kornmesser / CC BY 4.0)

Arbetet som Paris gör är inte det slag som NASA och National Science Foundation ger bidrag till. Det finns bara så mycket pengar för astronomiforskning, och mycket av det går till projekt som fokuserar på SETI, sökandet efter utomjordisk intelligens. Det finns bara så många timmar varje år att världens teleskop kan mäta signaler från himlen och det finns hård konkurrens bland forskare att hävda några av dessa timmar för att peka på ett kraftfullt teleskop i den del av universum som de är mest intresserade av.

I SETI-undersökningen finns det ingen garanti för att om du pekar på ett teleskop på himlen är du intresserad av att du hittar någonting alls. Vi har ingen aning exakt vad vi letar efter - bara gissningar om vad de mest lovande riktningarna att se i kan vara, eller hur utomjordingar kan försöka göra sig kända.

Men det finns logik bakom våra bästa gissningar om hur man letar efter utlänningar. I en papper från 2005 påpekade en SETI-vetenskapsman att om en utomjordisk civilisation hade skapat stjärnbana megastrukturer skulle Kepler, det teleskop som letade efter planeter, se dem. För alla föremål som är storleken på Jupiter eller större, kan Kepler också berätta om de kretsande objekten var cirkulära eller inte. Främmande megastrukturer skulle antagligen inte vara cirkulära (Dödsstjärnor uteslutna), så vi bör vara uppmärksamma om några icke-cirkulära objekt visade sig.

Dom gjorde. Jason Wright, en astronom vid Penn State, märkte att Kepler faktiskt hade funnit icke-cirkulära föremål som kretsade stjärnor, som förutsagt. Det var en bra förklaring till alla de han visste om, tills Tabetha Boyajian, en astronom vid Yale University, berättade för honom om det underliga ljusflödet i stjärnan hon studerade. Mönstret flaggades ursprungligen av medborgarforskare, men när Boyajian började leta efter en förklaring av stjärnans konstiga beteende kunde hon inte hitta en uppenbar en.

"Observationerna föll inte i någon tydlig kategori", säger hon. Hon började prata med andra forskare, testa idéer, tills hon äntligen hade övertygat sig själv. "Det här är verkligen något som är unikt," säger hon.

Boyajian hade publicerat ett papper om stjärnans underliga ljusmönster, och Wright arbetade den alien megastruktur möjligheten i ett eget papper, när en reporter vid atlanten skrev om sin forskning. Allt plötsligt rapporterade vetenskapskunnare att de kanske hade upptäckt alien megastrukturer.

Boyajian lyfter för närvarande pengar på Kickstarter för att köpa teleskoptid för att fortsätta att observera stjärnan och det konstiga flödet. Förklaringen är förmodligen inte utländska megastrukturer som cirklar den, säger hon. "Naturen har en mycket bättre fantasi än vad vi gör. Du vill inte ge upp fysiken, förklarar Boyajian. "Det är förmodligen något naturligt som vi bara inte har tänkt på ännu."

När de försöker spåra den naturliga källan, gör de dock mycket av samma arbete som de skulle göra för att spåra upp en intelligent alienkälla. För Wright är stjärnans mysterium och källan till dess fluktuation ett fascinerande science puzzle-med bonusen att det finns en SETI-vinkel. "Det tar inte mycket att vara intressant ur ett SETI-perspektiv, säger han. "Det finns inte många leder."

Den här är väldigt osannolikt att vi leder till en utomjordisk civilisation. Till dess att forskare får en annan bra titt på den stjärnan är det fortfarande möjligt, i den mest konservativa meningen, att utlänningar är ansvariga för sitt konstiga beteende. Men förmodligen finns det någon annan förklaring.