التوضيح: جيمي بيليه
حتى 5 فبراير ، نعرف 136 كوكبًا خارج المجموعة الشمسية. تم اكتشاف هذه الطرق بأربع طرق: سمح لنا أولها - توقيت النجم النابض - باكتشاف كواكب بحجم الأرض وأصغر من خلال دراسة الاختلافات في وقت وصول الإشعاع الناتج عن النجم النابض. المقبل - مطياف دوبلر - يسمح للتلسكوبات الأرضية بقياس "التحول" في طيف نجم ناجم عن جاذبية كوكب يدور. أما علم الفلك الثالث ، فيُستعمل بنفس الطريقة تقريبًا - بحثًا عن "التذبذب" الدوري في الموضع الذي يمكن أن يسببه كوكب محتمل على نجمه الأم. وآخر؟ يسمح قياس الضوء العابر بدراسة التعتيم الدوري للنجم أثناء مرور الجسم أمامه من وجهة نظر معينة - مما ينتج منحنى ضوئي.
في أبريل 2004 ، كان لوك أ. أرنولد (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l’Observatoire ، فرنسا) يعمل على عبور ناتج عن كوكب شبيه بزحل عندما كان لديه فكرة. هل يمكن تطبيق هذا المبدأ نفسه للبحث عن الأجسام العابرة ذات الطبيعة الاصطناعية؟
وعلق أرنولد قائلاً: "لقد ناقشت الفكرة مع العديد من الزملاء الذين وجدوا أنها مثيرة للاهتمام". ستنتج مجموعة من الأجسام الاصطناعية منحنيات خفيفة يمكن تمييزها بسهولة عن المنحنيات الطبيعية. على سبيل المثال ، فإن جسمًا مثلثيًا أو شيءًا مثل شكل الأقمار الصناعية الخاصة بنا من صنع الإنسان سيظهر توقيعًا مختلفًا تمامًا. إذا تم اكتشاف أشياء اصطناعية متعددة عابرة - قد يكون هذا شكلًا من أشكال الإشارة إلى وجود حياة ذكية أخرى - واحدة ذات فعالية مساوية لنطاق طريقة نبض الليزر.
بديل فعال من حيث التكلفة لراديو SETI أو SETI البصري هو البحث عن أجسام بحجم كوكب اصطناعي قد تكون موجودة حول النجوم الأخرى. نظرًا لأنهم سيمرون دائمًا أمام نجمهم الأصلي لمراقب عن بُعد معين ، فهناك احتمال قوي يمكن اكتشافهم وتمييزهم باستخدام طريقة القياس الضوئي العابر. يحتوي منحنى ضوء العبور الكوكبي على ميزات دقيقة بسبب شكل الكائن - مثل طمس الكوكب أو الكواكب المزدوجة أو الكواكب الحلقية. كما يشرح أرنولد ، "المجال هو شكل التوازن المفضل للأجسام الضخمة وحجم الكوكب للتكيف مع جاذبيتها ، (ولكن) يمكن للمرء أن يأخذ في الاعتبار الأجسام غير الكروية ، خاصة إذا كانت صغيرة وخفيفة الوزن ومدارًا نجمًا قزمًا. إن عبورهم أمام نجم سينتج إشارة قابلة للكشف ". الأجسام الاصطناعية غير الكروية - مثل المثلث - ستنتج منحنى ضوء عبور معين. إذا كان يجب أن تنتقل كائنات متعددة ، فسيتم إنشاء منحنى ضوء ملحوظ من خلال طبيعة الضوء "تشغيل مرة أخرى - إيقاف مرة أخرى". من الواضح أن مثل هذه الملاحظة ستدعي الطبيعة الاصطناعية. لتصور هذا ، فكر في مصباح يدوي يتحرك خلف ستارة نافذة منخفضة ، وستبدأ في الحصول على الفكرة!
إن الجزء الأكبر من أعمال لوك أرنولد - المقبول للتو للنشر في "مجلة الفيزياء الفلكية" - هو إثبات من خلال محاكاة الكمبيوتر آثار الأشكال المختلفة والمضاعفة وإظهار منحنيات الضوء المختلفة. لمساعدتك على فهم أفضل ، تتكون الشاشة التي تبحث عنها الآن من وحدات بكسل - وحدة منطقية وليست وحدة مادية. إذا كان عليك وضع شكل مثلث على شاشة جهاز العرض ، فسيغطي البكسل بترتيب معين. أثناء المحاكاة ، يتم ضبط التدفق النجمي بمقدار بكسل ويقارن بالتدفق الطبيعي للنجم. يتم بعد ذلك تركيب عبور الجسم الاصطناعي المحاكي مقابل العبور الكوكبي المعروف باستخدام خوارزمية باول.
"لكن معظم منحنى ضوء الأجسام الاصطناعية المعقدة لا يمكن تراكبها بالضبط من خلال عبور كوكبي ، وتنتهي الخوارزمية بقايا غير صفرية ، أي اختلاف غير صفري بين منحني الضوء. هذا الاختلاف هو التوقيع "الشخصي" للكائن الاصطناعي. في حالة تدويره ، ستظهر منحنيات الضوء المتبقية تعديلًا إضافيًا. يوضح أرنولد أنه عندما يتم ضبطه على التدرج ، مثل الطرف ، فإن جسمًا صناعيًا سيظهر أيضًا اختلافات مفاجئة في المنحدر في منحنى الضوء أثناء الدخول أو الخروج.
ينتج المثلث المتساوي الأضلاع منحنى ضوء عبور مختلفًا عن الكرة. في الواقع ، يشبه منحنى الضوء عبور كوكب حلقي ، لذلك قد يبقى الغموض في تمييز هذه الأشياء. لكن الكائنات الأكثر تعقيدًا ، مثل مجموعات الأشكال ، على سبيل المثال ، تنشئ توقيعات محددة للغاية. بالنسبة إلى جسم اصطناعي يشبه القمر الصناعي ، سيكون هيكله المتناظر واضحًا - حيث ستؤثر كل منطقة على منحنى الضوء على فترات محددة. جسم ممدود ، ينتج تموجًا في فترة دخوله وخروجه الأطول - في الواقع يتسبب في "عبور" متعدد مما يجعل الكشف أسهل. يمكن اعتبار طبيعة هذه التذبذبات علامة على جهاز ذكي. إذا تم ترتيب عدة أجسام مكانيًا في مجموعات لإدخال نجم بطريقة ثابتة رياضياً ، فإن هذه القطرات في منحنى الضوء يمكن أن تمثل بوضوح نوعًا من الرسائل - لغة العلم.
مع إتقان محاكاة الكمبيوتر ، يعرف أرنولد كيف يجب أن يبدو الجسم العابر الطبيعي أو الاصطناعي في منحنى خفيف - ولكن هل لاحظ العلم وجود عبور كوكبي؟ "حتى الآن ، لا يوجد سوى منحنى ضوء عبور واحد تم الحصول عليه بدقة جيدة جدًا - النقل العابر لـ HD 209 458b الذي تمت ملاحظته باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. ووجد ت. براون وزملاؤه أن منحنى الضوء يمكن أن يجهز بجسم كروي ضمن دقة القياس ". يوفر هذا النوع من المعلومات لأرنولد النموذج الذي يحتاجه. في يونيو 2006 ، قد تتحقق رؤيته. سيتم تخصيص COROT (مهمة فضائية وافقت عليها وكالة الفضاء الفرنسية CNES ، بمشاركة النمسا وبلجيكا والبرازيل وألمانيا وإسبانيا و ESA و ESTEC) لعلم الزلازل النجمي ودراسة الكواكب خارج المجموعة الشمسية - أول مهمة فضائية معتمدة فقط مكرسة لهذه المواضيع. ستتألف المركبة الفضائية من تلسكوب ~ 30 سم مع مجموعة من أجهزة الكشف لرصد منحنيات ضوء النجوم المختارة بشكل جيد من خلال CCD. إن الإمكانات الإجمالية لـ COROT (COnvection و ROtation و الكوكب العابر) هي اكتشاف عدة عشرات من الكواكب بحجم الأرض والمزيد من البرامج القادمة مثل Earth Planet Finder (TPF) و Space Interferometry Mission (SIM) ستغير وجه كل ما نعرفه حول الكواكب خارج المجموعة الشمسية.
ماذا يعني هذا النوع من التكنولوجيا الجديدة للباحثين مثل لوك أرنولد؟ "ستعطي هذه المهام الفضائية دقة (ضوئية) تصل إلى 0.01٪ - ولكن 1٪ يمكن أن تكون كافية إذا كانت الأجسام كبيرة بما يكفي." وفقًا لبحثه ، سيتطلب عبور واحد لجسم اصطناعي هذا النوع من الدقة ، ولكن العبور المتعدد سيكون أكثر راحة. "1٪ قياس الضوء هو في نطاق قدرة آلاف الفلكيين الهواة المجهزين بـ CCD." هناك فرص أكبر بكثير من أن الحضارة الاتصالية ستفضل سلسلة من الأشياء على واحدة غير كروية للإشارة إلى وجودها. تعتبر عمليات عبور الأجسام المعتمة غير لونية ، مما يجعلها قابلة للكشف عن CCD عبر الطيف بأكمله.
كما يشير لوك ، قد يكون هذا النوع من الأبحاث في نطاق عالم الفلك الهواة المساهم. يقتصر البحث حاليًا عن إشارات الذكاء خارج الأرض على الراديو والبحث عن نبض الليزر الذي يتطلب معدات متخصصة. "في الوقت الحالي ، لا يوجد مشروع لتطبيق هذه الفكرة. إذا تحولت الفكرة إلى برنامج مراقبة محدد (SETI) ، فسيكون موضع ترحيب عدد من التعاون! "
إن البحث عن الكواكب العابرة قيد التشغيل بالفعل ، مثل تجربة العدسة الجاذبية البصرية (OGLE) ، "ويمكن اكتشاف حالة العبور المتعددة خلال هذه البرامج - ربما غدًا!" بينما قد يبدو غدًا وكأنه حلم مستحيل ، يعرف أرنولد بشكل مختلف. وقد تم تقديم عمله بالفعل إلى معهد SETI. بالنسبة لبقية سكان كوكب الأرض ، ننتظر النتائج. هل سيوضح لنا غدًا إمكانية جمع الطاقة أو الاتصال أو الدراسة التي يمكن أن توضع في المدار بواسطة أنواع حساسة أخرى؟ إذا اعتبرنا أن ما نعرفه عن علم الفلك هو "حقيقة" أساسية في جميع أنحاء الكون ، فإن اكتشاف هذا الحجم قد يكون أكبر خبر لهم جميعًا ... "بافتراض أننا على يقين من أننا اكتشفنا قطعة أثرية غريبة في منحنى ضوء العبور ، في رأيي أنه يجب أن نعتبرها واضحة "مرحبًا بالعالم ... نحن هنا!" موجهة إلى المجرة بأكملها! "
كتبه تامي بلوتنر
