Los astrónomos lanzaron recientemente una búsqueda a gran escala de señales de radio de civilizaciones extraterrestres en el famoso exoplaneta K2-18b, que se encuentra a unos 124 años luz de la Tierra. Los resultados no encontraron emisiones de radio artificiales de banda estrecha sospechosas, pero mejoraron significativamente las capacidades técnicas de la futura búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI).
K2-18b se encuentra en la constelación de Leo, orbitando una estrella enana roja en la zona habitable de la estrella. Es uno de los exoplanetas más estudiados en los últimos años. Las observaciones muestran que la atmósfera del planeta es rica en dióxido de carbono y metano, una combinación que lo convierte en un candidato popular para un "planeta Hycean", un tipo de mundo con una atmósfera espesa, rica en hidrógeno y posiblemente un océano líquido global debajo. Esta característica también convierte a K2-18b en uno de los objetivos monitoreados por los investigadores de SETI.
En la última observación, el equipo de investigación científica utilizó el Carl Jasper Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México, EE. UU., y el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica. Ambos instrumentos son actualmente uno de los radiotelescopios más potentes de la Tierra. Esta operación conjunta de seguimiento también es bastante rara en términos de disposiciones de observación. Sin embargo, el hardware es sólo una parte del trabajo. En radioastronomía, el software utilizado para cribar y filtrar los datos es igualmente crítico, porque una gran cantidad de señales recibidas por los telescopios provienen de actividades humanas en la Tierra y deben distinguirse de posibles señales celestes mediante complejos algoritmos.
En este estudio, VLA utilizó el sistema de grupo de interferómetro multimodo de código abierto Commensal y MeerKAT utilizó el sistema Breakthrough Listen User Supplied Equipment (BLUSE), que actualmente son herramientas clave para detectar "señales sospechosas" del ruido de fondo masivo. Sin embargo, cómo configurar la lógica de detección sigue siendo responsabilidad de los investigadores. El artículo menciona que el equipo impuso cinco restricciones al procesamiento de datos para encontrar posibles "tecnofirmas" a partir de millones de señales.
Primero, los investigadores realizaron blindaje contra interferencias de radiofrecuencia (RFI) en bandas de frecuencia que se sabe que están gravemente afectadas por la interferencia de radio terrestre y eliminaron todas las señales que caen dentro de estas bandas de frecuencia; Si se supone que las civilizaciones extraterrestres "casualmente" utilizan estas frecuencias, es posible que los humanos necesiten desplegar radiotelescopios en la parte posterior de la luna para escucharse realmente entre sí. En segundo lugar, el equipo utilizó el efecto Doppler para la detección: las señales que se propagan entre planetas deberían mostrar una deriva de frecuencia obvia debido al movimiento relativo, por lo que cualquier señal sin casi ningún cambio Doppler se considera procedente de la propia Tierra y se elimina directamente.
En términos de relación señal-ruido (SNR), el equipo de investigación tomó una decisión controvertida: eliminar las señales con una SNR inferior a 10 o superior a 100. Esta estrategia ayuda a descartar falsas alarmas muy débiles y fuertes artefactos instrumentales que normalmente sólo aparecen en una única antena, pero también tiene el potencial de filtrar por completo señales alienígenas reales pero relativamente débiles. El estudio también utilizó el análisis de haces múltiples: el telescopio formó múltiples "haces" en el cielo, uno de los cuales apuntaba directamente a K2-18b y los otros apuntaban a otra parte. Si la señal procedía del planeta, sólo debería aparecer en el haz dirigido a K2-18b, mientras que la interferencia terrestre a menudo aparecía en varios haces al mismo tiempo.
Otro método potencial es el "filtrado de tránsito": si la señal proviene del propio planeta, debería desaparecer temporalmente durante la fase en que el planeta eclipsa a la estrella. Sin embargo, dado que no se produjo ningún "tránsito secundario" de K2-18b durante esta ventana de observación, esta verificación en realidad no se habilitó.
Después de aplicar los múltiples filtros descritos anteriormente, el equipo informa que aunque se detectaron millones de señales potenciales a lo largo de la ventana de observación, ninguna pasó todos los filtros y finalmente no encontró ninguna "firma técnica" de radio artificial de banda estrecha que pudiera atribuirse a K2-18b. Este resultado puede resultar un poco decepcionante para quienes esperan "escuchar" civilizaciones extraterrestres, pero para la ciencia, este es exactamente el proceso necesario para avanzar.
Al escanear minuciosamente el sistema planetario y confirmar que "no hay detecciones", el equipo de investigación pudo establecer un "límite superior" en la potencia de los transmisores que pueden estar presentes en el sistema. El documento señala que si hay civilización allí, su poder de transmisión de radio al menos no será significativamente mayor que el de instalaciones terrestres como el radar colapsado de Arecibo en Puerto Rico. En otras palabras, la otra parte no utiliza un enorme "faro" de radio que supera con creces este nivel para gritar fuerte al universo.
El resultado más importante es que este trabajo es una "prueba de concepto" para el sistema de filtración automatizado. Es casi imposible confiar en los millones de registros de señales generados en las observaciones conjuntas de VLA y MeerKAT mediante una inspección manual uno por uno, y los algoritmos y procesos de software demostrados en este estudio sientan las bases para futuras búsquedas a gran escala. Cuando entren en uso instalaciones de radio más grandes, como el Square Kilometer Array, estas tecnologías ayudarán a los investigadores a detectar de manera eficiente señales potenciales de civilizaciones extraterrestres a partir de una avalancha mayor de datos.
El equipo de investigación señaló que, aunque K2-18b todavía está "tranquilo" en la actualidad, la capacidad de los humanos para monitorear el universo mejora constantemente. Una vez que la vida inteligente allí o en otros mundos comience a "hablar", los humanos serán más capaces de captar estas llamadas desde las profundidades del universo por primera vez. Los resultados relevantes se publicaron en la plataforma de preimpresión arXiv en forma de un artículo titulado "Búsqueda de firmas técnicas de banda estrecha para el planeta candidato Hycean K2-18b utilizando VLA y MeerKAT".