Nu vill astronomerna chatta med rymdvarelser

År 2030 når en radiosignal full med musik från jorden för första gången en avlägsen exoplanet där det skulle kunna finnas liv. Nya meddelanden till ­främmande varelser håller på att översättas, förpackas och skickas med ett ultraprecist laserteleskop.

År 2030 når en radiosignal full med musik från jorden för första gången en avlägsen exoplanet där det skulle kunna finnas liv. Nya meddelanden till ­främmande varelser håller på att översättas, förpackas och skickas med ett ultraprecist laserteleskop.

Wow!”, skriver Jerry R. Ehman med röd kulpenna på papperet.

En augustidag år 1977 läser astronomen igenom data från radioteleskopet Big Ear när en ovanlig kod bland de ändlösa raderna av ettor, tvåor och treor får honom att spärra upp ögonen.

Sekvensen ”6EQUJ5” anger radiovågor som är 30 gånger starkare än rymdens normala bakgrundsstrålning.

Ehman ringar in sekvensen och skriver bokstäverna som sedan ger signalen sitt namn.

Under månaden som följer efter Wow!-signalen riktade astronomerna Big Ear mot stjärnbilden Skytten, från vilken vågorna kom.

Den 72 sekunder långa radiosignalen upprepades emellertid aldrig.

Sedan dess har astronomerna fått bättre och kraftfullare teleskop och ihärdigt skannat av en allt större del av himlavalvet, dock utan framgång.

Ehmans signal är fortfarande det enda eventuella kontaktförsöket av främmande varelser.

Tidigare meddelanden till rymdvarelser har fokuserat på kultur och symboler. Organisationen Meti vill sända ett nytt meddelande med fokus på universums gemensamma drag, som matematik och kemi.

© Lotte Fredslund/Henning Dahl Hoff/SPL

Innehållet fastslås

Grundämnena och deras kemi är desamma i hela universum, så periodiska systemet lämpar sig väl för ett meddelande. En civilisation som kan uppfatta signalen kan troligen avkoda en modell över grundämnenas platser och nummer.

© Lotte Fredslund/Henning Dahl Hoff/SPL

Meddelandet kodas

Modellen omvandlas till svarta ramar runt vita fält. Röda rutor symboliserar grundämnets atomnummer som ett binärt tal. Vätes nummer 1 motsvarar det binära talet 1. Litium, som har nummer 3, har det binära talet 11 och så vidare.

© Lotte Fredslund/Henning Dahl Hoff/SPL

Färger blir signaler

För att kunna sända modellen måste varje färg omvandlas till radiovågor, där en frekvens symboliserar den svarta ramen, en ­annan det vita fältet och en tredje den röda rutan. Ett radioteleskop kan sända samtliga tre frekvenser samtidigt.

© Lotte Fredslund/Henning Dahl Hoff/SPL

Frekvenser visar färger

Genom modulering framhävs varje färgs frekvens under exempelvis en tiondels sekund för att visa att en ruta är röd. De övriga färgernas frekvens förblir oförändrade. Bit för bit kan de tre signalerna kombineras till pelarna i modellen.

Väntetiden har nu blivit för lång för den nya organisationen Meti, som själv vill kontakta rymdvarelsernas potentiella hemplaneter.

Målet är att upprätta en permanent förbindelse, vilket kräver ett tydligt budskap, bättre metoder för sändning av signaler samt bra förslag på exoplaneter med potential för liv.

Sökningen ska ge svar på vilka som finns där ute och om de är vänligt sinnade.

Bör finnas liv på andra planeter

Jakten på intelligent liv i rymden tog fart på allvar i och med Project Ozma år 1960, då astronomen Frank Drake studerade radiosignaler från två solliknande stjärnor.

Letandet går under benämningen search for extraterrestrial intelligence (Seti), ett internationellt samarbete som har haft sitt centrum i kaliforniska Seti Institute sedan år 1984.

Seti Institute och flera forskare, däribland 2019 års Nobelpristagare i fysik Didier Queloz, är övertygade om att vi omöjligt kan vara ensamma i universum.

32 radiosignaler är just nu på väg från jorden mot ­exoplaneter och stjärnor.

Beräkningar visar att det bara i Vintergatan troligen finns tio miljarder planeter som ligger inom den så kallade beboeliga zon där värmen från stjärnan varken är för hög eller för låg.

Även om studier nyligen krympte zonen finns det fortfarande miljardtals planeter i universum med samma förutsättningar för liv som på jorden.

Om det nu finns liv på andra planeter, varför har de då inte besökt oss? Denna fråga utgör Fermis paradox, efter den italienske fysikern Enrico Fermi.

En förklaring är att vi är ensamma i universum, eftersom andra livsformer är antingen lågt utvecklade eller har gått under.

En annan förklaring är ”zoohypotesen”, att främmande varelser bara passivt iakttar andra planeter, precis som jordens befolkning hittills gjort.

Astronomer skriver meddelanden till rymdvarelser i enlighet med Zipfs lag, som bland annat knölvalens sång följer. Lagen anger till exempel att de mest använda orden förekommer dubbelt så ofta som de näst vanligaste.

© Shutterstock

Meti International är en utbrytargrupp från Seti Institute vars mål är att testa zoohypotesen genom att aktivt informera främmande varelser om vår existens.

Meti står för messaging extraterrestrial intelligence, och år 2017 sände forskningsorganisationen den första signalen någonsin riktad mot en exoplanet med potential för liv.

Symboliska signaler missar målet

De senaste 50 åren har drygt 30 meddelanden skickats ut i rymden.

År 2012 skickade det 305 meter breda radioteleskopet Arecibo i Puerto Rico ett svar på Wow!-signalen med över 10 000 tweetar och videor från både "vanliga" människor och kändisar.

Syftet med meddelandet var huvudsakligen att väcka intresse för liv i rymden, men man gjorde även reklam för ett program om ufon på tv-kanalen National Geographic.

Många andra meddelanden har huvudsakligen varit symboliska, som när Nasa år 2008 skickade Beatles låt Across the universe mot Polstjärnan.

Även Areciboteleskopets banbrytande meddelande, som skickades år 1974, syftade främst till att demonstrera teleskopets kapacitet.

Signalen kommer till och med att missa målet, den klotformiga stjärnhopen M13, eftersom den har flyttat sig innan signalen når fram år 22155.

Inte desto mindre var signalen mänsklighetens första målinriktade försök att informera intelligenta livsformer utanför solsystemet om vår existens.

Meddelandet, som tänktes ut av bland andra Frank Drake och den berömde astronomen Carl Sagan, innehöll en binärt kodad illustration full av kunskaper om jorden – bland annat vårt talsystem, en människokropp och molekylerna som bygger upp dna.

Douglas Vakoch, Meti Internationals ordförande, tror att Arecibomeddelandet innehöll för mycket information och att rymdvarelserna inte kommer att förstå den mänskligt skapade symboliken.

Därför innehåller Metis forskargrupp psykologer och språkforskare, som har till uppgift att skriva ett meddelande som alla intelligenta varelser kan förstå.

Laser öppnar chattfönster till främmande världar

/ 3

Laserljus sänds från jorden

En infraröd laser på två megawatt beskjuter en liten spegel med ljus. Strålen reflekteras i ett 30 meter stort teleskop som avger en signal som är tio gånger starkare än solens infraröda strålning.

1

Grannstjärna tar emot signalen

Laserns räckvidd är hela 20 000 ljusår, men dess träffsäkerhet är störst vid exempelvis Proxima Centauri, som ligger 4,2 ljusår från jorden. Då kan lasern med relativt hög precision träffa exoplaneten Proxima b.

2

Kosmisk chatt inleds

Första steget är att sända en blinkning som tas emot och besvaras. Därmed är förbindelsen upprättad. Efter det kan vi skicka morsesignaler fram och tillbaka med hjälp av laserpulser.

3
© Claus Lunau/Shutterstock

Knölvalar skapar internet i havet

Det är naturligtvis ingen som vet hur rymdvarelser kommunicerar. Metis forskare studerar därför knölvalar, som bevisligen kommunicerar – men som vi inte kan förstå.

Valarna är intressanta eftersom deras sång utnyttjar särskilda tekniker och följer vissa mönster.

De använder exempelvis haven som internet genom att utnyttja det faktum att ljud sprids fem gånger snabbare i vatten än i luft.

Därmed kan valarna sända läten som når fram till en mottagare som befinner sig hundratals mil bort.

Forskare försöker nu komma fram till hur valarna omvandlar sina meddelanden till ljudvågor.

Valarna tycks även förstå ofullständiga meddelanden, liksom vi förstår meningar även om vi bara uppfattar vissa ord.

Det beror troligen på att valarnas sång följer Zipfs lag, uppkallad efter språkforskaren George Zipf.

Lagen anger att ett språks vanligaste ord, eller valläten, förekommer dubbelt så ofta som det näst vanligaste, tre gånger oftare än det tredje vanligaste och så vidare.

Även om Zipfs lag inte låter oss förstå valarnas sång visar mönstret en gemensam nämnare hos språk som Meti kan använda för att skriva ett meddelande till eventuella rymdvarelser.

Ordbok avkodar signal

Om en främmande civilisation har den teknik som krävs för att ta emot radiosignaler måste den också ha kännedom om matematik.

Därför använder Meti ett binärt talsystem av nollor och ettor för att koda meddelandenas innehåll som små bilder (bitmaps) bestående av ett fåtal pixlar.

"Det är för sent för oss att gömma oss i universum, så vi bör i stället bestämma oss för hur vi vill framstå.” Douglas Vakoch, ordförande för METI

Den binära koden omvandlas till radiovågor där en viss grundfrekvens representerar en nolla och en lite högre frekvens en etta.

Växlingarna mellan de två frekvenserna utgör, pixel för pixel, en liten bitmap.

När Meti sände sitt första meddelande med Eiscatteleskopet i norska Tromsö var innehållet korta musikstycken.

Delarna kodades som bitmaps av kurvor över olika ljudfrekvenser som rymdvarelserna kan sätta ihop till musikstycken.

Meddelandet skulle visa musikens inneboende system som ett slags universellt språk.

På senare tid har astronomer rått oss att inte avslöja våra hemligheter, men det loppet är redan kört. I drygt 50 år har fysiska meddelanden och radiosignaler avslöjat allt om jordens placering, råmaterial och befolkningar.

© NASA

Utomjordingar får nakenbilder

1972 och 1973 sändes de två sonderna Pioneer 10 och 11 upp med kurs ut ur solsystemet. Om de någonsin hittas av främmande varelser kommer de på två guldbelagda aluminiumskivor att få se en illustration av en man och en kvinna så som naturen skapade dem. Dessutom anger skivorna sondens väg ut ur solsystemet.

Ankomsttid: Okänd, liksom målet

© Dutil & Dumas

Felfria symboler tar sig säkert fram

1999 och 2003 sände Jevpatorijaradarn i Ukraina nio meddelanden till nio stjärnor. Varje meddelande i detta så kallade Cosmic Call innehöll 23 sidor som bland annat beskrev Jupiters storlek i förhållande till solen, visade symboler för siffrorna 0 till 9 och förklarade pi och Pythagoras sats. Symbolerna är feltoleranta, vilket innebär att mottagaren kommer att kunna känna igen tecken även om färden har förstört delar av signalen.

Ankomsttid: Mellan åren 2036 och 2069

© NASA

Guld-LP siktar mot stjärnorna

Rymdsonderna Voyager 1 och 2 sändes upp år 1977 med var sin skiva ombord. Guld-LP:n innehåller bilder och ljud från jorden, såsom fågelsång, åska och hjärtslag. På skivans ena sida finns instruktioner om hur den ska spelas upp, hur bilder kan tecknas utifrån det inspelade ljudet samt information om solsystemets placering utifrån blinkande neutronstjärnor, så kallade pulsarer.

Ankomsttid: Okänd, liksom målet

© NASA/Arne Nordmann/Shutterstock

Tecknad serie om jordens biologi

Arecibomeddelandet år 1974 var den första radiosignalen med ett visst mål utanför solsystemet. Det utgörs av 73 rader med 23 tecken vardera, som bildar ett grafiskt meddelande som huvudsakligen beskriver kemin bakom livet på jorden. Signalen kommer dock att missa sitt mål, stjärnhopen M13.

Ankomsttid: År 22155

I meddelandet ingick en ”ordbok” som ska hjälpa mottagarna att avkoda innehållet.

Ordboken förklarar grundläggande saker om livet här på jorden, exempelvis siffrorna 0 till 9, räkneuppgifter, fakta om grundämnen och fysiska enheter som meter och sekunder.

Komplexiteten ökar efter hand tills mottagarna förstår kurvornas innebörd.

På så sätt försöker Metiforskarna förmedla kunskaper, ungefär som när en vuxen undervisar ett barn.

Meddelanden till närbelägna mål

Utmaningen i att kontakta främmande planeter är rymdens enorma avstånd.

Även om tidigare meddelanden färdas i ljusets hastighet har de flesta hundratals ljusår kvar till målet.

Ett ljusår är det avstånd ljus och annan elektromagnetisk strålning, däribland radiovågor, rör sig på ett år.

Svaret på Wow!-signalen befinner sig exempelvis 15 500 ljusår från sitt mål, stjärnhopen M55, och det kommer att ta minst 31 000 år innan ett svar når jorden – om nu någon uppfattar signalen.

För att upprätta en direkt förbindelse mellan planeter måste meddelandena riktas till exoplaneter i vår kosmiska närhet.

Stora detektorer under marken registrerar så kallade neutriner. Astronomer tror att utomjordingar kan sända signaler med partiklar som bildats i enorma acceleratorer.

© The Daya Bay Antineutrino Detector

Sedan den första exoplaneten hittades år 1992 har 4 100 exoplaneter upptäckts med rymdteleskop som Hubble och Kepler.

Bland annat stjärnans och exoplanetens storlek, deras inbördes avstånd och atmosfärens sammansättning ger astronomerna en upplysning om planeten befinner sig i den beboeliga zonen, om den är en stenplanet och om det skulle kunna finnas intelligent liv där.

Musiken som Meti sände i två omgångar åren 2017 och 2018 har kurs mot exoplaneten GJ 273 b, som befinner sig 12,4 ljusår från jorden.

Det första kommer fram i november 2030. Om det finns en civilisation med radioteleskop på planeten kan ett svar komma år 2043.

Just nu vet ingen om det finns liv där, men nya teleskop kan bidra till Metis jakt.

4,2 ljusår är avståndet till ­Proxima Centauri b, den närmaste ­eventuellt beboeliga planeten.

Musiken som Meti sände i två omgångar åren 2017 och 2018 har kurs mot exoplanet­en GJ 273 b, som befinner sig 12,4 ljusår från jorden.

Det första kommer fram i november 2030. Om det finns en civilisation med radio­teleskop på planeten kan ett svar komma år 2043.

Just nu vet ingen om det finns liv där, men nya teleskop kan bidra till Metis jakt.

Sedan år 2018 har Nasas satellit Tess pekat ut stenplaneter vid stjärnor nära jorden.

När nästa stora rymdteleskop, James Webb, sänds upp år 2021 kan dess 6,5-metersspegel zooma in på molekylsammansättningen i planeters atmosfär och hitta tecken på syre, vatten och metan – och därmed liv.

Metis långsiktiga mål är att dels rikta kontakten mot teleskopens bästa förslag på planeter med liv, dels skjuta brett och sända signaler till miljontals exoplaneter nära jorden i hopp om ett relativt snabbt svar.

Vi har redan blottat oss

I direkt kontrast mot Metis mål står en skriftlig förklaring från år 2015, undertecknad av bland andra forskare på Seti Institute och SpaceX-grundaren Elon Musk.

I den uttrycks oro för rymdvarelsernas potentiellt fientliga inställning. ”En global vetenskaplig, politisk och humanitär diskussion krävs innan något meddelande skickas”, lyder ett utdrag.

Årtionden av radio- och tv-vågor har dock redan bildat en bubbla av signaler runt planeten som färdas i ljusets hastighet.

En främmande civilisation 85 ljusår från jorden kan därmed ha uppfattat en svag radio­signal av en Bing Crosby-låt från år 1933.

”Det är för sent för oss att gömma oss i universum, så vi bör i stället bestämma oss för hur vi vill framstå”, sa Metis ordförande Douglas Vakoch i en intervju år 2018.

Medan debatten pågår planerar Meti för nästa meddelande, en visualisering av periodiska systemet som visar hur vi ordnar grundämnen.

Organisationen hoppas kunna sända meddelandet från ett kraftfullt radioteleskop.

Teleskop intar nya jaktmarker

Wow!-signalen är fortfarande vårt bästa spår av en främmande intelligens.

År 2017 hävdade astronomen Antonio Paris att signalen kom från två kometer, men Jerry Ehman, som upptäckte signalen, tror inte att kometer avger så korta signaler.

I gengäld råder det i stort sett enighet om att signalen troligen inte kom från jorden.

Seti Institute fortsätter att leta efter liv i rymden. Under de närmaste åren ska amerikanska Allen Telescope Arrays 350 teleskop studera över en miljon stjärnor och leta efter spår av radiovågor.

Samtidigt arbetar andra astronomer med att vidga Setis sökning till andra signaler än radiovågor, exempelvis infraröd strålning från lasrar eller neutriner – de pyttesmå partiklar som i teorin kan sändas ut av enorma partikelacceleratorer.

Enligt Didier Queloz har vi inom loppet av 30 år den teknik som krävs för att hitta liv på avlägsna planeter, och inom 100 år har vi hittat de första rymdvarelserna.

Till dess får vi njuta av universums ändlösa stillhet.