Descoberta Revolucionária Acelera Busca por Vida Alienígena: A Nova Era da SETI
A busca por inteligência extraterrestre, conhecida como iniciativa SETI, está prestes a evoluir de forma mais eficaz com novos estudos que aprimoram a compreensão sobre as variações na frequência de sinais de rádio provenientes de fontes alienígenas. Estas alterações na frequência são causadas pelo efeito Doppler, resultantes do movimento orbital do planeta alienígena em torno de sua estrela.
O efeito Doppler descreve como a frequência de um sinal é alterada pelo movimento da fonte emissora. Se a fonte se afasta, a frequência do sinal diminui à medida que a onda se alonga; se aproxima, a frequência aumenta devido à redução do comprimento da onda. Este fenômeno faz com que o sinal percorra diferentes frequências conforme o movimento da fonte, semelhante à mudança de som de uma sirene conforme se aproxima e se afasta.
A variação na frequência do sinal é afetada pela rotação e órbita do exoplaneta, assim como pela órbita e rotação da Terra. Astrônomos de rádio calcularam que a órbita terrestre provoca uma alteração de frequência de cerca de 0.019 nanoHertz (nHz), e a rotação da Terra adiciona mais 0.1 nHz. Essas variações são levadas em conta ao examinar sinais. Embora a velocidade de rotação de muitos exoplanetas seja desconhecida, com exceção dos planetas bloqueados por maré, é possível determinar o período orbital de um exoplaneta e estimar a máxima variação de frequência a partir dessa informação.
A taxa de variação depende das características orbitais do exoplaneta, como a inclinação de sua órbita, a forma da órbita e a sua oscilação. Para filtrar esses sinais em fluxos de dados utilizando aprendizado de máquina, é essencial ter um valor máximo para a taxa de variação. A SETI geralmente pressupõe uma variação pequena, abaixo de 10 nHz, mas estimativas anteriores baseadas em órbitas extremas de exoplanetas indicavam um limite máximo de ±200 nHz.
Usar ±200 nHz aumenta as demandas computacionais, retardando a análise de dados da SETI.
Contudo, um estudo liderado por Megan Li, estudante de pós-graduação da Universidade da Califórnia em Los Angeles, modelou aproximadamente 5.300 exoplanetas reais e conseguiu refinar a taxa máxima de variação para ±53 nHz. Essa taxa se aplica a 99% dos sistemas planetários e é mais precisa, pois considera a variação ao longo de toda a órbita do exoplaneta, e não apenas nos pontos de máxima variação. Essa redução permitirá diminuir as necessidades computacionais e acelerar a busca, com possibilidades de reduções ainda maiores, segundo a equipe.
Em entrevista à Space.com, Li explicou que a figura de 53 nHz, embora abranja todos os planetas conhecidos, pode estar um pouco elevada devido a vieses. Por exemplo, exoplanetas que transitam, ou seja, passam na frente de suas estrelas do nosso ponto de vista, e os maiores exoplanetas tendem a ter taxas de variação maiores.
O catálogo atual de exoplanetas conhecidos não representa totalmente a população mais ampla, tendendo a incluir planetas maiores e mais próximos de suas estrelas devido a vieses na detecção. Para contornar isso, a equipe de Li também avaliou mais de 5.000 planetas hipotéticos que seriam mais representativos da diversidade de exoplanetas em termos de características orbitais. Eles foram categorizados em grupos com base na forma da órbita e na excentricidade, resultando em taxas de variação muito menores — ±0.27 nHz para órbitas quase circulares e ±0.44 nHz para órbitas mais excêntricas.
Estes valores são significativamente inferiores à taxa calculada de ±53 nHz. Li acredita que as taxas de variação reais geralmente seriam mais próximas desses valores inferiores.
À medida que uma gama mais ampla de exoplanetas for descoberta por missões como a PLATO da Agência Espacial Europeia, os dados reais deverão começar a refletir mais de perto os resultados simulados, aumentando a eficiência na análise de sinais SETI.
Apesar de as taxas de variação ajudarem a distinguir sinais do espaço profundo, elas não são infalíveis. Transmissões terrestres e certos satélites apresentam taxas de variação insignificantes ou nulas. Identificar as taxas de variação esperadas dessas fontes ajuda a eliminar falsos positivos.
Com a SETI agora examinando até um milhão de estrelas, o processamento rápido de dados é crucial para evitar congestionamentos e identificar possíveis sinais alienígenas antes que eles se desliguem. Os resultados recentes, que melhoram a eficiência computacional, auxiliarão projetos como a iniciativa Breakthrough Listen no array de radiotelescópios MeerKAT na África do Sul. Este avanço representa um passo significativo na aceleração da descoberta de vida extraterrestre, caso ela exista. [Space]
