ระบบดาวเคราะห์นอกระบบที่ ‘สมบูรณ์แบบทางคณิตศาสตร์’ อยู่ระหว่างการค้นหาสัญญาณเทคโนโลยีจากต่างดาว
(space.com)- HD 110067 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 100 ปีแสง กำลังได้รับความสนใจในฐานะเป้าหมายสำหรับการค้นหา technosignature เพราะมีดาวเคราะห์ซับเนปจูน 6 ดวงโคจรเป็นแนวอยู่ใกล้ดาวฤกษ์
- ในการสังเกตการณ์ครั้งนี้ไม่พบสัญญาณเทคโนโลยีจากต่างดาว แต่ผลดังกล่าวไม่ได้สรุปว่า HD 110067 ไม่มี technosignature หากใกล้เคียงกับการบอกว่า ณ เวลาที่สังเกตการณ์ไม่มีสัญญาณส่งมายังทิศทางโลก
- ระบบดาวเคราะห์นี้มองเห็นจากโลกในมุม ด้านข้าง (edge-on) ทำให้สังเกตระนาบการผ่านหน้าของดาวเคราะห์ได้ และมีโครงสร้างที่เหมาะต่อการค้นหาสัญญาณที่สอดคล้องกับการผ่านหน้า คล้ายคลื่นวิทยุจากดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์ของโลก
- นักวิจัย Breakthrough Listen ใช้ Green Bank Telescope ค้นหาสัญญาณที่คงอยู่เฉพาะเมื่อหันไปยัง HD 110067 แต่คลื่นวิทยุธรรมชาติและสัญญาณเทคโนโลยีของมนุษย์สร้างสัญญาณรบกวนจำนวนมาก
- การสังเกตการณ์ด้วย CHEOPS, HARPS-N และ CARMENES จะถูกใช้เพื่อจำกัดค่ารัศมีและมวลของดาวเคราะห์ให้แม่นยำยิ่งขึ้น เพื่อทำความเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีและกระบวนการก่อตัว
เหตุผลที่ HD 110067 ได้รับความสนใจ
- HD 110067 เป็นระบบดาวฤกษ์ที่ค้นพบเมื่อปลายปีที่แล้ว อยู่ห่างจากโลกประมาณ 100 ปีแสง
- ระบบนี้มี ดาวเคราะห์ซับเนปจูน 6 ดวง และทั้งหมดโคจรอยู่ใกล้ดาวฤกษ์มาก
- วงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านี้เป็นที่รู้จักว่าเรียงตัวกันในรูปแบบทางคณิตศาสตร์ และดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นหาเทคโนโลยีจากต่างดาวหรือ technosignature
- technosignature ถือเป็นสัญญาณที่น่าเชื่อถือซึ่งอาจชี้ถึงสิ่งมีชีวิตขั้นสูงนอกโลก
- แม้ยังไม่พบหลักฐานดังกล่าว แต่ HD 110067 ยังคงเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับการสังเกตการณ์ลักษณะเดียวกันในอนาคต
ข้อได้เปรียบในการสังเกตการณ์จากระบบดาวเคราะห์ที่มองเห็นด้านข้าง
- แม้รอบโลก คลื่นวิทยุ จากดาวเทียมและกล้องโทรทรรศน์ก็ถูกปล่อยออกมาตามระนาบของระบบสุริยะ
- หากผู้สังเกตการณ์นอกระบบสุริยะมองเห็นโลกผ่านหน้าดวงอาทิตย์ ก็อาจจับสัญญาณที่สอดคล้องกับการผ่านหน้าของดาวเคราะห์ได้
- HD 110067 มองเห็นจากโลกแบบ edge-on หมายความว่าผู้สังเกตการณ์บนโลกกำลังมองไปยังระนาบที่ดาวเคราะห์ทั้ง 6 ดวงวางตัวอยู่
- Steve Croft จาก Breakthrough Listen มองว่ามุมมองเช่นนี้เพิ่มโอกาสในการตรวจจับ หากมีสัญญาณจริงอยู่
- เช่นเดียวกับที่เทคโนโลยีของโลกแพร่กระจายออกไปนอกเขตเอื้อต่อการอยู่อาศัยของระบบสุริยะ หากใน HD 110067 มีอารยธรรมที่เอื้อต่อเทคโนโลยี ก็อาจวางอุปกรณ์ทวนสัญญาณการสื่อสารไว้บนดาวเคราะห์หลายดวงได้
การค้นหาด้วย Green Bank Telescope
- หลังการประกาศค้นพบ HD 110067 ทีมวิจัยของ Croft ได้ใช้ Green Bank Telescope(GBT) ใน West Virginia เพื่อค้นหาสัญญาณเทคโนโลยีจากต่างดาว
- เกณฑ์การสังเกตการณ์คือสัญญาณที่มีอยู่ต่อเนื่องเมื่อกล้องโทรทรรศน์หันไปยัง HD 110067 และหายไปเมื่อมองไปทิศทางอื่น
- รูปแบบเช่นนี้อาจเป็นเบาะแสที่แข็งแรงของ technosignature ที่มีอยู่เฉพาะบริเวณ HD 110067
- อย่างไรก็ตาม สัญญาณตัวเลือกแยกแยะได้ยากจากแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุธรรมชาติและสัญญาณเทคโนโลยีของมนุษย์
- ตัวอย่างหนึ่งคือคลื่นวิทยุจากโทรศัพท์มือถือที่เชื่อมต่อกับ Wi-Fi
- เครือข่ายดาวเทียมวงโคจรต่ำ Starlink ของ SpaceX ก็รวมอยู่ในสัญญาณเทคโนโลยีของมนุษย์ที่ก่อให้เกิดความสับสน
- Croft มองว่าสถานการณ์นี้คือการหา “เข็ม” ซึ่งเป็นสัญญาณต่างดาวที่อาจมีอยู่ใน “กองฟาง” ของสัญญาณ และในความเป็นจริงยังยากที่จะรู้ด้วยซ้ำว่ามีเข็มอยู่หรือไม่ หรือเข็มมีหน้าตาอย่างไร
เกณฑ์ในการคัดแยกสัญญาณเทคโนโลยี
- แม้นักวิจัยจะยังไม่รู้จักรูปแบบของเทคโนโลยีต่างดาวดีพอ แต่พวกเขาใช้เทคนิคเพื่อตรวจสอบว่าสัญญาณที่ตรวจจับได้ไม่ใช่การรบกวนในพื้นที่
- หากเป็นเครื่องส่งที่สร้างขึ้นโดยคาดหวังให้อารยธรรมอื่นรับได้ ก็มีความเป็นไปได้ที่จะรวมพลังงานจำนวนมากไว้ใน ช่วงความถี่แคบ
- ปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ตามธรรมชาติแตกต่างออกไป โดยจะปล่อยคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ที่กว้างกว่ามาก
- หากมีเครื่องส่งอยู่บนดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ต่างระบบ ความถี่ของสัญญาณที่เห็นจากโลกอาจ ดริฟต์ ไปตามเวลา
- Carmen Choza เปรียบสิ่งนี้กับเอฟเฟกต์ที่เสียงเปลี่ยนจากเสียงสูงเป็นเสียงต่ำเมื่อรถพยาบาลวิ่งผ่าน
ผลลัพธ์ปัจจุบันและการสังเกตการณ์ครั้งต่อไป
- ในการค้นหาครั้งนี้ ไม่พบสัญญาณเทคโนโลยี
- Croft มองว่าผลลัพธ์นี้ไม่ได้หมายความว่า HD 110067 ไม่มี technosignature แต่ให้ข้อมูลว่า ณ เวลาที่สังเกตการณ์ไม่มีสัญญาณส่งมายังทิศทางโลก
- ทีมผู้ค้นพบกำลังใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ CHEOPS ของ ESA เพื่อปรับค่ารัศมีของดาวเคราะห์ทั้ง 6 ดวงให้แม่นยำขึ้น
- มวลของดาวเคราะห์กำลังถูกวัดให้แม่นยำยิ่งขึ้นผ่านเครื่องมือ HARPS-N และ CARMENES ในสเปน
- เมื่อข้อมูลขนาดและมวลของดาวเคราะห์แม่นยำขึ้น ก็จะสามารถเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีของระบบได้ดียิ่งขึ้น
- ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อ ทำวิศวกรรมย้อนกลับ วิวัฒนาการของ HD 110067 และดาวเคราะห์ของมันได้ในระดับหนึ่ง เพื่อเรียนรู้กลไกการก่อตัว
- Croft ระบุว่าแม้จะไม่อาจรู้โอกาสสำเร็จในอีก 10 ปีข้างหน้า แต่ขีดความสามารถในการค้นหากำลังแข็งแกร่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงดีกว่าในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา
- งานวิจัยนี้รวมอยู่ใน บทความวิชาการ ที่ตีพิมพ์ใน Research Notes of the AAS เมื่อเดือนที่แล้ว
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นบน Hacker News
ผมว่าก็ยากจะเชื่อว่าความสัมพันธ์แบบนี้มีอยู่จริงโดยไม่ใช่แค่ความบังเอิญล้วน ๆ และยิ่งยากกว่าจะมองว่ามี การออกแบบโดยปัญญา อยู่เบื้องหลัง
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Titius%E2%80%93Bode_law
ถ้าใช้ถ้อยคำแบบคลาสสิก ก็คือเป็นข้ออ้างว่าความกลมกลืนที่มีอยู่ในคณิตศาสตร์เอง ปรากฏเป็นความกลมกลืนในจักรวาลทางกายภาพด้วย [1] ที่จริงน่าแปลกเสียด้วยซ้ำที่เราไม่เห็นความกลมกลืนทางกายภาพมากกว่านี้ ซึ่งน่าจะเป็นเพราะความซับซ้อนมหาศาลของปฏิสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้น
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240587262200003X
“ลองนึกถึงดวงจันทร์บริวารที่ใหญ่ที่สุดสามดวงของดาวพฤหัสบดี ยูโรปาโคจรรอบดาวพฤหัสบดีโดยใช้เวลานานกว่าไอโอพอดีสองเท่า และแกนีมีดก็ใช้เวลาอีกสองเท่าของยูโรปา เรื่องแบบนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? นี่คือตัวอย่างของ การซิงโครไนซ์ แล้วกลไกของมันคืออะไร? วิดีโอนี้อธิบายสิ่งที่เรียกว่า การสั่นพ้องของวงโคจร”
[1] https://www.space.com/six-sub-neptunes-found-100-light-years-from-earth
https://en.wikipedia.org/wiki/HD_110067#Planetary_system
[0] https://exoplanets.nasa.gov/exoplanet-catalog/1716/tres-2-b
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere
เว้นแต่ว่าจะเปลี่ยนพลังงานนั้นเป็นสสารได้ somehow ตาม กฎของอุณหพลศาสตร์ แล้ว พลังงานทั้งหมดท้ายที่สุดจะกลายเป็นความร้อน
การสั่นพ้องพบได้บ่อยมาก แม้แต่ในระบบสุริยะก็มีการสั่นพ้องหลากหลายรูปแบบระหว่างวัตถุหลายชนิด
เพื่อให้การสั่นพ้องเสถียร วงโคจรของวัตถุสองดวงไม่จำเป็นต้องตรงกันอย่างแม่นยำเชิงคณิตศาสตร์ ช่วงยอมรับความคลาดเคลื่อนค่อนข้างกว้าง ถ้าดาวเคราะห์สองดวงเข้าใกล้ภาวะสั่นพ้องมากพอ ฟีดแบ็กก็อาจทำให้การสั่นพ้องเสถียรได้ ในทุก ๆ รอบโคจร ดาวเคราะห์จะถ่ายเทพลังงานให้กันและกันเพื่อรักษาการสั่นพ้องไว้ และต้องมีแรงกระทำจากภายนอกค่อนข้างมากจึงจะทำลายมันได้
สิ่งที่น่าสนใจจริง ๆ ในระบบนี้คือ สายโซ่การสั่นพ้อง ที่ยาว แต่สิ่งนี้ก็ไม่ได้พิเศษมากนักเช่นกัน ถ้ารู้ว่าการสั่นพ้องก่อตัวอย่างไร ก็จะเห็นได้ว่าเมื่อดาวเคราะห์ทุกดวงเข้าใกล้ภาวะสั่นพ้องมากพอ พวกมันสามารถส่งผ่านพลังงานระหว่างกันเพื่อปรับตัวเข้าสู่สถานะนั้น และหลังจากนั้นก็รักษาวงโคจรสั่นพ้องต่อไปได้
ไม่มีเหตุผลใดเลยที่จะมองว่าเรโซแนนซ์แบบนี้ต้องมีต้นกำเนิดที่ไม่เป็นธรรมชาติ คล้ายกับการบอกว่าเพราะคาบการหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์เท่ากับคาบการโคจรรอบโลกพอดี จึงหันหน้าเดียวเข้าหาโลกเสมอ เลยมีใครสักคนเอาดวงจันทร์ไปวางไว้ในวงโคจรนั้น นั่นผิดอย่างชัดเจน และเรโซแนนซ์แบบนี้เกิดขึ้นได้ง่ายและเป็นธรรมชาติ
เช่นเดียวกับคอมเมนต์ HN ที่คล้ายกัน ผมคิดว่ามีคำถามที่สมเหตุสมผลอยู่ในนั้น แต่การเห็นว่าบางอย่างดูเหมือนขัดแย้งกันแล้วรีบสรุปทันทีว่าอีกฝ่ายผิดหรือเหลวไหลนั้นเป็นความผิดพลาด ความไม่ตรงกันระหว่างความคิดของผมกับความคิดของพวกเขาอาจเป็นปัญหาฝั่งผมเองก็ได้ และถ้าเป็นเรื่องฟิสิกส์วงโคจร โอกาสนั้นยิ่งสูงมาก
ในตัวอย่างนี้ ควรคิดแบบนี้มากกว่า: “สำหรับผม เรโซแนนซ์ของดาวเคราะห์ดูเหมือนจะอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ ผู้เขียนก็คงต้องคิดถึงเรื่องนั้นอยู่แล้ว แล้วในบทความวิจัยเขาจัดการประเด็นนี้อย่างไร?” ความถ่อมตนใกล้เคียงความจริง ตราบใดที่เราไม่ใช่พระเจ้า
เหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบระบบนั้นคือมันมีคุณสมบัติที่อาจทำให้ การตรวจจับสัญญาณ ง่ายขึ้น
HD 110067 เป็นเป้าหมายของโปรแกรมติดตามผลของ TESS และเพราะจากโลกเรามองระบบนี้จากด้านข้าง จึงเพิ่มโอกาสในการตรวจพบทั้งเครื่องส่งสัญญาณโดยเจตนาหรือการรั่วไหลของการสื่อสารระหว่างดาวเคราะห์ นอกจากนี้ยังอธิบายว่า ยิ่งมีดาวเคราะห์มาก ก็ยิ่งมีโอกาสที่อารยธรรมขั้นสูงจะแพร่กระจายเทคโนโลยีไปยังดาวเคราะห์ข้างเคียงมากขึ้น โดยไม่ขึ้นกับตำแหน่งของเขตเอื้ออาศัย
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ad235f
HD 110067 มีดาวเคราะห์ประเภทมินิเนปจูนหกดวง และทั้งหมดโคจรรอบดาวฤกษ์หลักเป็นห่วงโซ่เรโซแนนซ์ที่เสถียร ในบรรดาดาวฤกษ์ที่ทราบว่ามีดาวเคราะห์อย่างน้อยสี่ดวง ระบบนี้สว่างที่สุด และเนื่องจากดาวเคราะห์มีการจัดวางวงโคจรที่เป็นระเบียบมาก จึงให้โอกาสอย่างไม่เคยมีมาก่อนในการศึกษาวิวัฒนาการวงโคจรของระบบดาวเคราะห์และองค์ประกอบของบรรยากาศมินิเนปจูน ในจำนวนนี้ ดาวเคราะห์สามดวงมีความหนาแน่นต่ำ บ่งชี้ถึงบรรยากาศขนาดใหญ่ที่อุดมด้วยไฮโดรเจน มินิเนปจูนเป็นหนึ่งในประเภทดาวเคราะห์นอกระบบที่พบได้บ่อยที่สุดจนถึงตอนนี้ ดังนั้นคำถามว่ามันรองรับน้ำในสถานะของเหลวได้หรือไม่จึงสำคัญต่อการจัดลำดับความสำคัญของเป้าหมาย SETI
นอกจากนี้ HD 110067 ยังมีคุณค่าในฐานะเป้าหมายสำหรับการค้นหา ร่องรอยเทคโนโลยี ด้วย เนื่องจากจากโลกเรามองระบบนี้แบบเอียงขอบ จึงเพิ่มโอกาสในการตรวจพบเครื่องส่งสัญญาณโดยเจตนาหรือรังสีรั่วไหลจากการสื่อสารระหว่างดาวเคราะห์ และการที่มีดาวเคราะห์จำนวนมากก็เพิ่มความเป็นไปได้ที่อารยธรรมขั้นสูงจะแพร่กระจายเทคโนโลยีไปยังดาวเคราะห์ข้างเคียง
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ad235f
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ไม่ใช่อุปกรณ์ที่ “ยิง” คลื่นวิทยุ แต่เป็นอุปกรณ์รับสัญญาณไม่ใช่หรือ? แม้แต่กรณีที่ตั้งค่าให้ส่งสัญญาณได้อย่าง Deep Space Array ก็ไม่ได้ยิงไปตามระนาบของระบบสุริยะ แต่ยิงไปยังยานอวกาศที่ต้องการสื่อสารด้วย
ดาวเทียมยิ่งไม่ใช่แบบนั้น ต้องประหยัดพลังงาน จึงไม่ส่งคลื่นวิทยุออกไปนอกอวกาศ และเสาอากาศก็หันเข้าหาโลก
แถมประโยคที่มีวลีนั้นยังไม่มีภาคแสดงหลัก ทำให้ต้องอ่านหลายรอบเพื่อพยายามเข้าใจว่าหมายความว่าอะไร
https://en.wikipedia.org/wiki/Radar_astronomy
ไม่ใช่ Xeelee Sequence นะ :P