La caccia alla vita intelligente oltre la Terra è iniziata come un campo di nicchia, con solo una manciata di ricercatori si sono affrettati per ottenere l'accesso ai telescopi di cui avevano bisogno per la loro ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI). Ma nell'ultimo decennio, stimolato dalla scoperta di oltre 4.000 pianeti al di fuori del nostro sistema solare, l'interesse per l'argomento è esploso.
Con il coinvolgimento di sempre più università e istituti di ricerca nel SETI, ci sono più telescopi che mai alla ricerca di tecnofirme dirette o indirette, che sono indicatori di tecnologia come la presenza della radio onde. E La legge di Moore La crescente potenza dei computer significa che è possibile raccogliere sempre più dati, consentendo la ricerca sia di una porzione più ampia dello spettro elettromagnetico che di un’area più ampia del cielo.
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Con più dati che mai sui sistemi distanti e sul potenziale della vita lì, abbiamo parlato con Andrew Siemion, direttore del Berkeley SETI Research Center e del Bernard M. Oliver Chair per SETI presso il SETI Institute, sui passi da gigante nel campo del SETI consentiti dalle nuove tecnologie e dall'avvento dei Big Data.
Una maggiore quantità di dati è un vantaggio per i ricercatori, ma grandi quantità di dati richiedono grandi quantità di analisi. SETI ha spesso fatto uso di tecnologie e approcci all’avanguardia per alimentare la sua ambiziosa ricerca, e i ricercatori hanno abbracciato l’interesse del pubblico per l’argomento per reclutarli come scienziati cittadini. Gli scienziati cittadini hanno contribuito a importanti scoperte nel campo come l'identificazione La stella di Tabby dai dati del telescopio Keplero, una stella con una luminosità insolitamente fluttuante che alcuni teorizzarono potrebbe essere dovuta alla presenza di una civiltà lì.
"SETI è un'attrazione notevole per le persone", ha detto Siemion. “Chiunque guardi il cielo si pone la domanda: ‘C’è qualcuno là fuori?’ È una domanda molto naturale e molto umana da porre. Gli scienziati che lavorano in questo campo hanno la stessa innata curiosità per l'universo del grande pubblico. È una grande attrazione e un ottimo modo per coinvolgere le persone [nella scienza]”.
Nel 1999, il Il progetto SETI@home ha invitato il pubblico contribuire con risorse informatiche all'analisi dei dati SETI in uno dei primi progetti di calcolo distribuito. Questo approccio è stato ora esteso ad altri campi come modellare parti della nostra galassia E alla ricerca delle onde gravitazionali, e il calcolo distribuito viene addirittura utilizzato cercare un trattamento per COVID-19.
Tuttavia, il progetto SETI@home stabilisce un nuovo standard per la scienza dei cittadini e coinvolge il pubblico nella ricerca astronomica. il progetto è stato interrotto quest'anno dopo 20 anni di analisi dei dati. Uno dei motivi di questa chiusura agrodolce del progetto è stato, controintuitivamente, il fatto che ora in realtà esiste troppo dati da spulciare. I telescopi generano più dati che mai e di solito si trovano in località remote con connessioni Internet non veloci più di un gigabit al secondo. La logistica della distribuzione dei dati su tali connessioni ha reso il progetto inefficiente.
“I telescopi sono ora in grado di produrre così tanti dati che non è possibile fornire quel volume di dati ai volontari”, ha spiegato Siemion. “Lo spazio della scoperta è in questi enormi, massicci flussi di dati. E non è efficiente distribuire molti terabit al secondo ai volontari di tutto il mondo. È più efficiente che l’elaborazione dei dati avvenga presso l’osservatorio vero e proprio”.
Ora, invece dei progetti di calcolo distribuito, viene supervisionata un’area in cui gli scienziati SETI vogliono coinvolgere il pubblico machine learning, in cui alle persone viene chiesto di identificare o raggruppare elementi nelle immagini utilizzando un sito Web da cui possono accedere casa. Gli scienziati cittadini stanno attualmente partecipando a progetti simili a analizzare l’inquinamento luminoso o a trovare percorsi di guida per rover su Marte.
Questo approccio potrebbe essere utile anche nel SETI, come ha descritto Siemion: “Come possiamo sfruttare la naturale capacità degli esseri umani di identificare gruppi di caratteristiche nelle immagini, per esempio?" Ciò potrebbe comportare chiedere al pubblico di analizzare le immagini del cielo o di far analizzare gli spettrogrammi, che sono rappresentazioni visive del radiotelescopio dati. Avere dati SETI etichettati o categorizzati significa che possono essere analizzati in modo molto più efficiente.
Tuttavia, una delle sfide nel reclutare il pubblico per SETI è che i tipi di analisi che vengono condotti spesso richiedono conoscenze altamente specializzate. Non tutti hanno le competenze per analizzare dati complessi o per creare software. Fortunatamente, gli scienziati cittadini si presentano in molte forme diverse, dal membro occasionale del pubblico che ha appena sentito parlare di una scoperta astronomica nelle notizie e vorrei aiutare per qualche ora qualcuno che ha un lavoro come un ingegnere di apprendimento automatico e vuole offrire volontariamente le proprie capacità per contribuire a un software progetto.
È utile ricevere contributi da tutte queste persone con le loro diverse competenze. "Cerchiamo di rivolgerci agli scienziati cittadini a molti livelli diversi", ha affermato Siemion. "Cerchiamo di trovare qualcosa per tutti, in modo che ci siano modi in cui molte persone diverse con molti livelli di esperienza e competenze tecniche diverse possono impegnarsi nei progetti che abbiamo."
L'interesse per il SETI può essere utilizzato anche per avvicinare il pubblico alla scienza. A questo mira una recente collaborazione tra il SETI Institute e il progetto di software open source GNU Radio offrire alle persone l'opportunità di conoscere l'ingegneria radiofonica, l'elaborazione del segnale digitale e la radio astronomia. Acquistando un dongle per circa 25 dollari, il pubblico può digitalizzare i segnali radio analogici ed elaborarli sui propri computer.
“GNU Radio è molto interessante perché questi dispositivi sono molto economici e grazie alla sperimentazione software-defined radio, le persone possono sviluppare molte competenze molto importanti per il tipo di lavoro che svolgiamo, in particolare nel SETI radiofonico”, Siemion disse. “A tutti gli effetti, questi [dongle] sono una versione micro dei sistemi informatici digitali da un milione di dollari che colleghiamo ai radiotelescopi”.
Questo tipo di collaborazione non solo insegna alle persone la scienza e l'ingegneria, ma amplia anche il bacino di conoscenze competenze in materia di ingegneria radiofonica, che possono fornire nuove tecniche e conoscenze che aiuteranno i progetti SETI il futuro.
Siemion dice di aver dato speranza per il brillante futuro del SETI indicato dalla recente scoperta di a potenziale biomarcatore per la vita su Venere. “È ancora solo un indizio, il rilevamento del fosfene, ma è un indizio bellissimo”, ha detto Siemion.
“È incredibilmente emozionante e rincuorante vedere scoperte come questa, ed è anche molto motivante. Proprio come la scoperta dell’ubiquità dei pianeti extrasolari ha motivato la ricerca della vita, penso che la scoperta di una firma biologica porterà le cose ad un altro livello”.
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