Các nhà khoa học đang tìm kiếm tín hiệu của người ngoài hành tinh từ trung tâm Dải Ngân hà

Một cuộc tìm kiếm mới về sự sống ngoài Trái Đất đang khiến các nhà khoa học phải hướng sự chú ý về trung tâm thiên hà của chúng ta.

Kể từ khi phát minh ra kính thiên văn, chúng ta đã quan sát các vì sao và tự hỏi: “Chúng ta có đơn độc không?”. Chúng ta đã thắc mắc về nó từ rất lâu trước đó, nhưng chỉ từ khi kính viễn vọng ra đời, chúng ta mới có thể nhìn lên bầu trời với bất kỳ hy vọng nào thực sự tìm ra câu trả lời. Kể từ đó, các cá nhân, nhóm và chính phủ đã dành thời gian và nguồn lực để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống ngoài hành tinh.

Một cuộc tìm kiếm mới về sự sống ngoài Trái Đất đang được các nhà khoa học thực hiện bằng cách lắng nghe các xung vô tuyến từ trung tâm thiên hà của chúng ta.

Các xung tần số hẹp được phát ra một cách tự nhiên bởi các ngôi sao gọi là pulsar, nhưng chúng cũng được con người sử dụng một cách có chủ ý trong công nghệ như radar. Bởi vì các xung này nổi bật so với tạp âm vô tuyến nền của không gian nên chúng có thể được coi là một cách giao tiếp hiệu quả trong khoảng cách xa — và là mục tiêu hấp dẫn để lắng nghe khi tìm kiếm các nền văn minh ngoài hành tinh.

Trung tâm thiên hà – khu vực đông đúc, hấp dẫn xung quanh lỗ đen siêu lớn Sagittarius A* – là một trong những điểm tốt nhất trong Dải Ngân hà để gửi các tín hiệu vô tuyến quét, lặp đi lặp lại cho bất kỳ ai có thể đang nghe. Đó là theo một nhóm các nhà khoa học do nhà thiên văn học Akshay Suresh của Đại học Cornell đứng đầu, người đã nghĩ ra một cách để tìm kiếm những tín hiệu này.

Các nhà khoa học đã mô tả chiến lược săn lùng người ngoài hành tinh trong một nghiên cứu mới, được công bố vào ngày 30 tháng 5 trên Tạp chí Thiên văn học (The Astronomical Journal) – Dự án Điều tra nghe đột phá về tín hiệu quang phổ định kỳ ( BLIPSS ) được thiết kế để tìm kiếm và khuếch đại phát xạ vô tuyến xung lạ từ trung tâm thiên hà có thể là thông điệp từ trí thông minh ngoài Trái Đất.

Các nhà nghiên cứu được dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Akshay Suresh của Đại học Cornell, người đã phát triển phần mềm để phát hiện các dạng tần số lặp lại này và thử nghiệm nó trên các pulsar đã biết để chắc chắn rằng nó có thể thu được các tần số hẹp.

Các dải tần số này rất nhỏ, bằng khoảng 1/10 độ rộng của các tần số được sử dụng bởi một đài phát thanh FM điển hình. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm dữ liệu từ Kính thiên văn Green Bank ở Tây Virginia bằng phương pháp này.

Trung tâm thiên hà là một nơi rất náo nhiệt, chứa đầy đủ loại sao, và những đám mây bụi và khí dày đặc che khuất phần lớn bất cứ thứ gì ở trong đó. Ngoài ra, có những vật thể tự nhiên gửi đi các tín hiệu vô tuyến lặp đi lặp lại.

Đồng tác giả nghiên cứu Vishal Gajjar thuộc Viện SETI, một tổ chức phi lợi nhuận chuyên tìm kiếm sự sống thông minh trong vũ trụ, cho biết: “Cho đến nay, đài SETI chủ yếu dành nỗ lực cho việc tìm kiếm các tín hiệu liên tục. Nghiên cứu của chúng tôi làm sáng tỏ hiệu quả năng lượng đáng chú ý của một chuỗi xung như một phương tiện liên lạc giữa các vì sao qua khoảng cách rộng lớn. Đáng chú ý, nghiên cứu này đánh dấu nỗ lực toàn diện đầu tiên để tiến hành tìm kiếm chuyên sâu các tín hiệu này”.

Các nhà nghiên cứu đang lắng nghe ở giữa Dải Ngân hà vì nó dày đặc các ngôi sao và các ngoại hành tinh có khả năng sinh sống được. Hơn nữa, nếu những người ngoài hành tinh thông minh ở lõi Dải Ngân hà muốn tiếp cận với phần còn lại của thiên hà, họ có thể gửi tín hiệu quét qua một loạt các hành tinh, với vị trí đặc quyền của họ ở trung tâm thiên hà.

Đồng tác giả nghiên cứu Steve Croft, một nhà khoa học dự án của chương trình Breakthrough Listen, cho biết sử dụng băng thông hẹp và các mẫu lặp đi lặp lại sẽ là cách cơ bản để người ngoài hành tinh lộ diện, vì sự kết hợp như vậy rất khó xảy ra một cách tự nhiên.

Phương pháp này sử dụng một thuật toán có thể tìm kiếm thông qua 1,5 triệu mẫu dữ liệu của kính viễn vọng trong 30 phút. Mặc dù các nhà nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ dấu hiệu nhận biết nào trong tìm kiếm đầu tiên của họ, nhưng họ nói rằng tốc độ của thuật toán sẽ giúp cải thiện các tìm kiếm trong tương lai.

“Breakthrough Listen nắm bắt khối lượng dữ liệu khổng lồ và kỹ thuật của Akshay cung cấp một phương pháp mới giúp chúng tôi tìm kiếm đống cỏ khô đó để tìm kim có thể cung cấp bằng chứng trêu ngươi về các dạng sống tiên tiến ngoài trái đất”, Croft nói.

BLIPSS sử dụng cái được gọi là thuật toán gấp nhanh, đây là một kỹ thuật tìm kiếm có độ nhạy cao để xác định các tín hiệu tuần hoàn. Ví dụ, trong quá khứ, các nhà khoa học đã sử dụng nó để tìm kiếm một loại sao gọi là sao xung, phát ra các xung ánh sáng định kỳ. Suresh và các đồng nghiệp của ông đặt thuật toán gấp nhanh thành một nhiệm vụ khác. Họ đã triển khai BLIPSS trong các khảo sát vô tuyến về dữ liệu của trung tâm thiên hà được thu thập như một phần của sáng kiến Nghe đột phá của Viện SETI, đã thực hiện các quan sát kéo dài 7 giờ và 11,2 giờ về trung tâm thiên hà bằng kính viễn vọng vô tuyến Murriyang và Green Bank Telescope.