اینترنت کهکشانی، راهی برای برقراری نخستین ارتباط با بیگانگان فضایی
به گزارش کنکوری، یک ایده جسورانه بیان می کند که اینترنت کهکشانی می تواند شانس ما را برای یافتن گونه های پیشرفته دیگر افزایش دهد و کلید برقراری نخستین ارتباط با فرازمینی ها باشد.
به گزارش کنکوری به نقل از ایسنا، دانشمندان بیشتر از ۶۰ سال است که در جستجوی هوش فرازمینی(SETI) هستند. در بیشتر موارد، این تلاش ها شامل اختصاص زمان رصدی با آنتن های رادیویی و «گوش دادن» به صدای ستاره های دوردست و خوشه های ستاره ای برای یافتن نشانه هایی از انتقال بوده است. تا به امروز، هیچ نشانه تایید شده ای دیده نشده است اما جستجو ادامه دارد.
با این حال، این حقیقت که بشر هیچ مدرکی از تمدن های فرازمینی(ETC) پیدا نکرده است، سؤالاتی را در مورد انواع فعالیتهای فناورانه معروف به «امضای فناوری» که ما به دنبال آن هستیم، بوجود آورده است.
محققان جستجوی هوش فرازمینی علاوه بر گوش دادن به سایر بخش های طیف رادیویی، به ما پیشنهاد کرده اند که شبکه گسترده تری ایجاد نماییم و به دنبال انواع مختلفی از امضاهای فناورانه باشیم و روش های جستجوی بیشتری را پیش بگیریم.
تا به امروز، پیشنهاداتی برای جستجوی سیگنال های لیزری و مرئی، انتقال نوترینو، درهم تنیدگی های کوانتومی، امواج گرانشی و غیره عرضه شده است. با این وجود، یک ایده جدید عجیب اخیرا مطرح گردیده است. بر طبق این ایده، تمدن های فرازمینی می توانند از یک همگرایی گرانشی خورشیدی(SGL) برای مطالعه سیارات فراخورشیدی با جزئیات بسیار زیاد استفاده نمایند.
حتی پیشنهاد شده است که یک همگرایی گرانشی خورشیدی می تواند برای تقویت سیگنال ها بین منظومه های ستاره ای استفاده گردد. این «اینترنت کهکشانی» ارتباطات بین ستاره ای را ممکن می کند و می تواند کلید تبدیل شدن به یک تمدن بین ستاره ای باشد. همینطور امکان دارد تمدن های فرازمینی پیشرفته از همین روش برای ارسال پیام بین منظومه های ستاره ای استفاده نمایند.
این ایده ها امکان دارد در سالهای آینده آزمایش شوند، زمانیکه دانشمندان یک تلسکوپ گرانشی خورشیدی(SGT) را به منطقه کانونی خورشید بفرستند و عمیق ترین مناظر کیهان تابحال را ثبت کنند. همینطور امکان دارد چنین تلسکوپی به ما امکان دهد تمدن های فرازمینی را شناسایی کرده و به انتقال پیام های آنها گوش دهیم.
این ایده جسورانه ای است. اما قبل از پرداختن به آن باید کمی در مورد اخترفیزیک بدانیم.
نظریه نسبیت اینشتین باردیگر می درخشد!
در سال ۱۹۱۶، آلبرت اینشتین، نظریه نسبیت عام خویش را به پایان رساند. این نظریه توضیح می دهد که چگونه میدان های گرانشی انحنای فضازمان را در مجاورت خود تغییر می دهند و منجر به انواع پدیده ها می شوند.
نسبیت عام یکی از بهترین نظریه های آزمایش شده در علم مدرن است و خیلی از پدیده ها را پیش از مشاهده پیشبینی کرده است. این پدیده ها شامل سیاهچاله ها، انبساط کیهان، امواج گرانشی، اتساع زمان و همگرایی گرانشی است. همگرایی گرانشی ابزار مناسبی برای ستاره شناسانی است که امیدوارند نگاهی عمیق تر به جهان داشته باشند.
همگرایی گرانشی زمانی اتفاق می افتد که یک جرم عظیم از جلوی یک جرم فضایی دورتر نسبت به ناظر عبور کند.
همانطور که نسبیت عام پیشبینی می کند، جرمی که در پیش زمینه قرار دارد، فضا-زمان را در اطراف خود منحرف می کند و همگرایی را تشکیل می دهد و نور را از جرم دورتر منحرف و تقویت می کند. همانطور که تلسکوپ ها مطالعه اجرام دور را آسان تر می کنند، هم ترازی همگرایی گرانشی به اخترشناسان اجازه می دهد اجرام را در فواصل بین ستاره ای مطالعه کنند.
برای چندین دهه، دانشمندان در نظر گرفته اند که چطور می توان از خورشید بعنوان یک عدسی گرانشی ستاره ای(SGL) استفاده نمود. با قرار دادن یک تلسکوپ در نقطه کانونی خورشید، نور از منابع دور به صورت قابل توجهی تقویت می شود و امکان مطالعات دقیق کهکشان ها، ستاره ها، سیارات فراخورشیدی و سایر اجرام آسمانی فراهم می شود.
خورشید ما بعنوان یک عدسی گرانشی
این مفهوم از نظریه آلبرت اینشتین و مقاله ای که در سال ۱۹۳۶ انتشار یافت، الهام گرفته شد. در این مقاله، او محاسبه کرد که نوری که از لبه های خورشید ما عبور می کند در یک نقطه کانونی واقع در حدود ۵۴۲ واحد نجومی(AUs) از خورشید یعنی ۵۴۲ برابر فاصله بین خورشید و زمین، گرفتار همگرایی می شود.
در سال ۱۹۷۹، فون اشلمن(Von Eshleman)، کاوشگر سیاره ای و دانشمند رادیویی استنفورد، نخستین پیشنهاد انتشار یافته را جهت استفاده از خورشید بعنوان یک عدسی گرانشی برای مشاهدات و ارتباطات ارائه نمود. اشلمن همینطور محقق اصلی آزمایشات علوم رادیویی وویجر ۱ و ۲ بود.
در سال ۱۹۹۳، آژانس فضایی اروپا طرح هایی را برای کاوشگری به نام SETIsail تهیه کرد که بعدها فوکال(FOCAL) نام گرفت که توسط ستاره شناس ایتالیایی کلودیو مکن(Claudio Maccone) و دیگران در سال ۲۰۰۹ مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. در سال ۲۰۱۶، دانشمند ناسا جفری لندیس(Jeffrey A. Landis) تحلیل انتقادی ارسال یک مأموریت به کانون گرانشی خورشید برای انجام نجوم پیشرفته انجام داد.
این پیشنهاد توسط فیزیکدان ناسا اسلاوا توریشف(Slava Turyshev) و معمار نرم افزار ویکتور توث(Viktor Toth) در مقاله ای با عنوان «تصویربرداری از منابع گسترده با همگرایی گرانشی خورشیدی» در سال ۲۰۱۹ گسترش یافت.
همانطور که آنها مشخص کردند، یک فضاپیمای مجهز به بادبان های خورشیدی می تواند یک تلسکوپ را به فاصله کانونی خورشید ما منتقل کند و به اخترشناسان اجازه دهد تصاویر مستقیم با وضوح بالا از سیارات فراخورشیدی به دست آورند.
این پیشنهاد برای توسعه فاز سوم توسط برنامه ۲۰۲۲ موسسه مفاهیم پیشرفته ناسا(NAIC) انتخاب گردید. واضح است که پتانسیل زیادی جهت استفاده از خورشید بعنوان یک عدسی گرانشی برای تحقیقات نجومی وجود دارد.
حالا که با مفهوم همگرایی گرانشی بیشتر آشنا شدیم به بررسی اینترنت کهکشانی می پردازیم.
اینترنت کهکشانی
اینجاست که برنامه های کاربردی برای همگرایی گرانشی خورشید واقعا جالب می شوند. آنها می توانند نه تنها برای تقویت نور و انجام مطالعات دقیق سیارات فراخورشیدی مورد استفاده قرار بگیرند بلکه بعنوان وسیله ای برای تقویت ارتباطات بین منظومه های ستاره ای کاربرد دارند. این مفهوم توسط کلودیو مکن(Claudio Maccone) در مقاله ای با عنوان «اینترنت کهکشانی توسط همگرایی گرانشی ستاره ها ممکن شد» در سال ۲۰۱۳ مورد بررسی قرار گرفت.
مکن در آن توضیح داد که چطور می توان از یک همگرایی گرانشی خورشیدی برای برقراری ارتباط در فواصل بین ستاره ای بهره برد و یک «اینترنت کهکشانی» ایجاد کرد که امکان ارتباطات پهنای باند بالا با سکونتگاه های منظومه های ستاره ای مجاور با سرعت نور را فراهم می آورد. همگرایی گرانشی خورشیدی سیگنال های ارسالی به جلو و عقب را از چند وات به گیگاوات تقویت می کند.
مکن همینطور توضیح داد که چگونه امکان دارد تمدن های پیشرفته پیش از این چنین سیستمی را با استفاده از ستارگان در منظومه خانه خود بوجود آورده باشند. به تعبیر فیزیکدان نظری و ریاضیدان مشهور فریمن دایسون(Freeman Dyson)، اگر بتوانیم چیزی را تصور نماییم و از نظر فیزیکی صحیح باشد، کسی حتما قبل از ما هم آنرا انجام داده است. بنابراین، اگر هم اکنون به ایجاد یک اینترنت کهکشانی فکر می نماییم، احیانا تمدن های قدیمی تر و پیشرفته تر از آن برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می نمایند.
علاوه بر این، مکن توضیح داد که چگونه این اینترنت کهکشانی می تواند پاسخی به پارادوکس فرمی عرضه نماید.
در اصل، ارتباطات ارسال و دریافت شده با استفاده از همگرایی گرانشی ستاره ای برای آنتن های رادیویی ما قابل دسترسی نیستند. برای گوش دادن به آنها بشریت باید یک گیرنده رادیویی را در ناحیه کانونی همگرایی گرانشی خورشید ما قرار دهد.
مکن در مقاله خود این گونه می نویسد: اگر دو مأموریت فوکال بگونه ای تنظیم شده باشند که یکی توسط انسان حداقل در فاصله ۵۵۰ واحد نجومی از خورشید و یکی توسط فرازمینی ها در حداقل فاصله کانونی ستاره خودشان و هر دو در جهت مخالف ستاره های دو تمدن قرار بگیرند، امکان برقراری ارتباط بین منظومه شمسی و یک منظومه بین ستاره ای نزدیک با قدرت سیگنال متوسط وجود خواهد داشت.
خوانندگان روشن فکر باید بدانند که تمدنی بسیار پیشرفته تر از انسان ها در کهکشان امکان دارد پیش از این به چنین شبکه ای از پیوندهای بین ستاره ای ارزان دست یافته باشد. یک اینترنت کهکشانی که انسانها تا وقتی که به قدرت استفاده از همگرایی ستاره خودشان دسترسی نداشته باشند قادر به ارتباط با آن نیستند.
با این وجود، با عنایت به مطالعه دیگری توسط توریشف و توث، پراش نور توسط میدان گرانشی خورشید و تاج خورشیدی، محدودیت هایی برای این اینترنت کهکشانی بوجود می آورد. برپایه تحلیل و بررسی آنها، محیط پلاسمایی اطراف ستاره ها با سیگنال های الکترومغناطیسی با طول موج بلند تداخل می کند و گزینه امواج رادیویی را رد می کند.
حضور پلاسمای خورشیدی منجر به کاهش تقویت نور همگرایی گرانشی خورشیدی و گسترش عملکرد آن می شود. ما همینطور نشان داده ایم که اثر پلاسما وابسته به طول موج در فرکانس های رادیویی مهم می باشد.
آیا کسی آنجاست؟
توریشف و توث همینطور دریافتند که برای نور مرئی و طول موج های کوتاه تر مانند فرابنفش، اشعه ایکس، پرتوهای گاما و غیره سهم پلاسما ناچیز است و خواص نوری بدون پلاسما همگرایی گرانشی خورشیدی عملا بی تاثیر خواهد بود. از این نظر، همگرایی ها می توانند ارتباطاتی را تقویت نمایند که به لیزر یا انتقال طول موج کوتاه تر متکی هستند. اینجاست که پتانسیل جستجوی هوش فرازمینی واقعا مورد توجه قرار می گیرد.
دکتر فیلیپ لوبین(Philip Lubin)، استاد فیزیک و مدیر لابراتوار کیهان شناسی تجربی، سالها به تحقیق و توسعه برنامه های کاربردی برای انرژی هدایت شده معروف به لیزر پرداخته است. مطالعات او شامل دفاع سیاره ای و دستیابی به سفرهای میان ستاره ای می شود.
در سال ۲۰۱۶، او مقاله ای با عنوان «جستجوی هوشمندی هدایت شده» نوشت، که در آن سفارش کرد که آزمایش های آینده جستجوی هوش فرازمینی به دنبال نشانه هایی از «سرریزی» از سیستم های انرژی هدایت شده باشند. اینها می تواند نتیجه ارتباطات لیزری یا انتقال نوری یا نیروی محرکه انرژی هدایت شده مانند مواردی که حالا از نظر فناورانه بر روی زمین امکان پذیر شده اند، باشد.
بر مبنای فعالیتهای توریشف و توث، این امکان وجود دارد که تمدن های پیشرفته بتوانند از همگرایی گرانشی ستاره ای برای ارسال انتقال نوری بین منظومه های ستاره ای استفاده نمایند. از آنجاییکه اطلاعات از راه فوتون ها ارسال می شود، اثر همگرایی به این مفهوم است که این انتقال ها قدرتمندتر و قابل تشخیص تر هستند.
نکته دیگر از تحقیقات آنها اینست که بشریت برای شناسایی این انتقال ها نیازی به گیرنده همگرایی گرانشی خورشیدی ندارد. توث و توریشف در مقاله ای که پیشتر هم به آن اشاره شد سه سناریوی احتمالی در ارتباط با اینترنت کهکشانی را بررسی کردند. همانطور که توریشف توضیح می دهد: یک سناریو اینست که یک فرستنده خاص در ناحیه کانونی یک عدسی ستاره ای نزدیک قرار می گیرد و یک گیرنده جایی در فضا خواهد بود، نه لزوما نزدیک به یک ستاره نزدیک و ما فقط روی سیاره منتظر می مانیم و سپس، در آن سناریو، تقویت قابل توجهی وجود خواهد داشت.
سناریوی دوم اینست که یک فرستنده جایی در اعماق فضا باشد. به جهت اینکه ما سیگنال را دریافت نماییم، باید به ناحیه کانونی همگرایی گرانشی خورشیدی برویم، جایی که سیگنال ارسالی تقویت می شود.
در سناریوی سوم، فرستنده در ناحیه کانونی همگرایی گرانشی ستاره ای نزدیک و گیرنده در ناحیه کانونی همگرایی گرانشی خورشیدی ما قرار خواهد گرفت. ازاین رو حالا، دو عدسی درگیر هستند. و ازاین رو ما از هر دوی این همگرایی ها سود خواهیم برد و تقویت آن چهار برابر خواهد خواهد شد. اما در حقیقت، آن چه می بینیم آنقدر قوی نیست.
به صورت خلاصه، بشریت برای دریافت سیگنال ها از یک منظومه ستاره ای دیگر نیازی به قرار دادن گیرنده در ناحیه کانونی همگرایی گرانشی خورشیدی خود ندارد، چونکه آنتن های ما به اندازه کافی قوی هستند که آنها را دریافت نمایند. متاسفانه، این تنها در صورتی امکان پذیر خواهد بود که بدانیم آنتن های رادیویی خویش را به کجا هدف بگیریم و این ما را به مبحث تلسکوپ گرانشی خورشیدی بازمی گرداند.
در جستجوی تمدن های پیشرفته در همه مکانهای مناسب
با قرار دادن یک تلسکوپ در ناحیه کانونی همگرایی گرانشی خورشیدی ما، اخترشناسان می توانند تصاویری از سیاره های فراخورشیدی به دست آورند که به قدری دقیق هستند که معادل نگاه کردن به سیاره از مداری بالا است. با این نوع وضوح، تشخیص نشانه های زیرساخت مدرن مانند صورت فلکی ماهواره ای، ایستگاه های فضایی، شهر های بزرگ، نشانه های صنعتی و غیره آسان خواهد بود.
سپس محققان جستجوی هوش فرازمینی می توانند تلسکوپ های نوری، اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و گاما خویش را تغییر مکان دهند تا این منظومه ستاره ای را برای نشانه هایی از سیگنال ها مشاهده کنند. اگر تمدن محلی از ستاره خود برای تقویت امواج کوتاه استفاده نماید، آنها قابل تشخیص هستند.
در آن صورت ما بالاخره مدرکی خواهیم داشت که نشان داده است زندگی هوشمند در جای دیگری در کیهان وجود دارد. اینترنت کهکشانی روزی به حقیقت تبدیل خواهد شد و می تواند ارتباطات بین تمدن های دور را تسهیل کند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب