Les astronomes détectent des millions de signaux provenant d’une civilisation intelligente : Nous

L’Univers semble être un endroit solitaire.

Nous savons – nous en sommes la preuve – que des civilisations intelligentes sont possibles. Trouver des signes d’autres civilisations dans la Voie lactée n’est pas si simple, mais nous avons des outils à notre disposition. En nous basant sur nos propres capacités technologiques, nous pouvons extrapoler les signaux que les technologies extraterrestres pourraient émettre, et les rechercher.

Ces signaux sont appelés technosignatures, et nos efforts dans la recherche de renseignements extraterrestres (SETI) tournent autour d’eux, en particulier dans les longueurs d’onde radio.

« L’un des grands avantages de la recherche de technosignatures dans les longueurs d’onde radio est que nous sommes sensibles aux signaux émis à des milliers d’années-lumière de distance, et cela ne nécessite pas une puissance aussi importante », a déclaré à ScienceAlert l’astronome Jean-Luc Margot de l’Université de Californie à Los Angeles.

« Par exemple, notre recherche peut détecter le radar planétaire d’Arecibo à des distances de plus de 400 années-lumière. Et elle peut détecter un émetteur qui n’est que 1000 fois plus puissant qu’Arecibo – une amélioration insignifiante pour une civilisation avancée – jusqu’au centre de la galaxie. Le volume de la galaxie qui peut être échantillonné par une recherche radio de technosignatures est immense. »

Margot et son équipe ont récemment mené une recherche de technosignatures à l’aide du Green Bank Telescope, un puissant radiotélescope en Virginie.

En avril 2018 et 2019, pour une durée totale d’observation de quatre heures, ils ont observé 31 étoiles semblables au Soleil autour du plan galactique, détectant un total de 26 631 913 technosignatures candidates.

Une analyse plus approfondie des données a révélé que chacune de ces technosignatures candidates a été générée ici même sur Terre.

Mais les méthodes utilisées pour traiter ces données constituent un pas en avant significatif dans l’identification des éventuelles technosignatures extraterrestres, en les extrayant du bourdonnement et du pinging de fond des bruits radio anthropiques – ce que nous appelons les interférences radioélectriques, ou RFI. Technologie de navigation, technologie des satellites, téléphones portables, fours à micro-ondes, avions, communications ; nous baignons constamment notre environnement dans les radiofréquences.

« Les RFI pourraient potentiellement obscurcir un signal extraterrestre », a déclaré Mme Margot. « Les RFI rendent notre travail plus difficile car nous détectons des dizaines de millions de signaux par heure de temps de télescope, et nous devons déterminer chaque signal : est-il anthropique ou extraterrestre ? »

« Ce serait beaucoup plus facile si nous ne détections que quelques signaux. Heureusement, nos algorithmes nous permettent de classer automatiquement plus de 99,8 % des signaux. »

L’équipe a apporté plusieurs améliorations à son pipeline de traitement des données, en affinant la sensibilité et le taux de détection des signaux, ainsi que le filtre utilisé pour classer automatiquement les signaux RFI dans les données, et ainsi les exclure comme étant des technosignatures extraterrestres.

Comme l’a noté Margot, ces filtres ont correctement repéré 26 588 893 (99,84 %) des signaux comme étant des interférences radioélectriques d’origine humaine. Quand on a affaire à des chiffres aussi importants, cela laisse encore beaucoup de données à traiter ; dans ce cas, il s’agissait de 43 020 signaux.

La majorité de ces signaux restants se situaient dans la gamme des RFI connus, et ont été classés en conséquence. Il restait donc 4 539 signaux comme étant les candidats les plus prometteurs en matière de technologie extraterrestre. Ils ont dû être soigneusement inspectés visuellement – et chacun d’entre eux a finalement été déterminé comme étant d’origine anthropique.

« Si un signal est détecté dans plusieurs directions du ciel, nous pouvons être extrêmement sûrs qu’il est d’origine humaine », a déclaré Mme Margot. « Un signal extraterrestre provenant d’un émetteur situé à des distances interstellaires ne serait détecté que dans une seule direction. »

Le résultat n’est pas inattendu. Une recherche effectuée plus tôt cette année sur un échantillon stellaire beaucoup plus important, 10 millions d’étoiles, n’a pas non plus révélé de signes de technologie extraterrestre. Mais ce n’était pas vraiment le but ; ou du moins, pas le seul but.

Tout d’abord, Margot utilise le traitement des données SETI comme outil de formation des étudiants de l’UCLA.

« Nous effectuons la recherche dans le cadre d’un cours SETI que j’enseigne chaque année à UCLA depuis 2016. Ce cours semble être unique aux États-Unis et peut-être dans le monde entier », a-t-il expliqué.

« Les étudiants collectent des téraoctets de données provenant de systèmes planétaires connus ou suspectés, rédigent un pipeline de traitement des données en collaboration, recherchent des technosignatures dans les données et publient les résultats. Il est très satisfaisant de voir les étudiants acquérir des compétences importantes … tout cela dans le contexte de cette recherche importante. »

Le pipeline raffiné de l’équipe a également révélé certains problèmes liés aux précédentes tentatives de traitement des données SETI ; plus précisément, les tentatives de quantifier le nombre de civilisations de transmission qu’il pourrait y avoir dans la galaxie de la Voie lactée. Leurs résultats montrent que ces estimations pourraient être trop basses, jusqu’à un facteur de 15, en partie parce que les pipelines de traitement des données « ne détectent pas certains des signaux qu’ils sont conçus pour détecter », a noté Margot.

« Nous avons mis en place un outil d’analyse de l’injection et de la récupération des signaux qui nous permet de quantifier l’efficacité des pipelines de traitement de données. Cette efficacité doit être prise en compte lorsque l’on tente de fixer des limites au nombre de civilisations émettrices. »

Le pipeline de l’équipe présente certaines limites. Lorsque deux signaux se croisent, l’algorithme ne prend en compte que celui dont le rapport signal/bruit est le plus élevé ; les signaux faibles par rapport à un niveau élevé de bruit de fond peuvent également être manqués. Cela signifie que les régions à forte densité de signaux peuvent entraîner une réduction du taux de récupération du signal.

Le dépassement de ces limitations pourrait être le point central des travaux futurs. Mais ce travail en vaut la peine. Les RFI ne sont pas seulement un problème pour le SETI mais pour tous les radioastronomes, à tel point que certaines mesures ne peuvent plus être effectuées depuis la Terre. C’est pourquoi les scientifiques recherchent un radiotélescope sur la face cachée de la Lune. La Lune agit comme un tampon naturel contre les interférences radio anthropiques.

Et, bien sûr, il y a la possibilité – légère, mais non nulle – que nous puissions détecter quelque chose.

« La recherche pourrait répondre à l’une des questions scientifiques les plus profondes de notre temps : Sommes-nous seuls ? » a déclaré Margot à ScienceAlert.

« Toute vie sur Terre est liée à un ancêtre commun, et la découverte d’autres formes de vie va révolutionner notre compréhension des systèmes vivants. Sur un plan plus philosophique, elle va transformer notre perception de la place de l’humanité dans le cosmos. »

La recherche a été acceptée dans The Astronomical Journal, et est disponible sur arXiv.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche