De aarde is “goed verborgen” voor buitenaardse waarnemers die fotometrische microlensing gebruiken om op bewoonbare planeten te jagen die mogelijk leven ondersteunen, heeft een internationaal team van onderzoekers geconcludeerd. De bevindingen kunnen ook helpen bij het bepalen van de beste gebieden van de Melkweg waarop we ons kunnen richten bij onze eigen zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI).
Bij het zoeken naar potentieel bewoonde planeten buiten het zonnestelsel hebben astronomen een verscheidenheid aan hulpmiddelen tot hun beschikking. In de huidige vorm is de transittechniek verreweg de meest succesvolle geweest, die tot nu toe ongeveer 75% van alle exoplaneetontdekkingen heeft opgeleverd. Bij deze benadering wordt gekeken naar het periodiek dimmen van het licht van een ster wanneer een planeet tussen de ster en een waarnemer op aarde passeert.
De doorvoermethode heeft echter zijn zwakke punten; de belangrijkste is dat transits alleen plaatsvinden voor het kleine deel van de planeten waarvan de baanvlakken vrijwel precies op de rand van de aarde liggen. Een alternatieve benadering ligt in fotometrische microlensing, waarbij gebruik wordt gemaakt van het zwaartekrachtlenseffect dat optreedt wanneer de ene ster voor de andere langs beweegt, waardoor het licht van de verder weg gelegen ‘bronster’ tijdelijk wordt vergroot. Als er om de dichtstbijzijnde ster een planeet draait, kan dit het licht verder verstoren, wat leidt tot karakteristieke pieken in het waargenomen licht.
Techniek op lange afstand
Een bijzonder voordeel van de microlensingtechniek is dat deze op relatief grote afstanden werkt. Terwijl andere detectiemethoden voor exoplaneten doorgaans slechts planeten hebben opgeleverd die maximaal één kiloparsec (ongeveer 3200 lichtjaar) verwijderd zijn van de aarde, bevindt het merendeel van de 130 exoplaneten die tot nu toe zijn gedetecteerd met behulp van microlensing zich tot zeven keer die afstand van de aarde. Dienovereenkomstig is het, aangezien de Melkweg een doorsnede van ongeveer 30 kiloparsec heeft, denkbaar dat de microlensmethode door andere technologische beschavingen kan worden gebruikt om de aarde over galactische afstanden te detecteren.
Er wordt al lang van uitgegaan dat de locaties van waaruit de aarde via de transitmethode kan worden opgespoord, op zichzelf goede kandidaten zijn voor gerichte SETI-zoekopdrachten – volgens een speltheoretische ‘Scheling Point’-samenwerkingsstrategie voor twee partijen die elkaar zoeken en geen middelen hebben om elkaar te vinden. communiceren. Het toepassen van dezelfde logica op de microlensingtechniek heeft daarom het potentieel om nieuwe en verder weg gelegen doelen te identificeren voor de zoektocht naar buitenaardse intelligentie.
In hun nieuwe studie, astronoom Eamonn Kerins van de Universiteit van Manchester en zijn collega's beschouwden het fotometrische microlenssignaal van de aarde zoals het zou verschijnen voor andere potentiële technologisch geavanceerde beschavingen.
Het definiëren van de EMZ
“[We] noemen de gebieden van ons sterrenstelsel van waaruit het fotometrische microlensingsignaal van de aarde het gemakkelijkst waarneembaar is als de ‘Earth microlensing zone’ (EMZ),” leggen de onderzoekers uit, en voegen eraan toe: “De EMZ kan worden gezien als de microlensing-analoog van de Earth Transit Zone (ETZ) vanwaar waarnemers de aarde door de zon zien passeren”.
Het team gebruikte gegevens van de Gaia-telescoop van het European Space Agency – met name de tweede datarelease van het instrument (DR2), die informatie bevat over meer dan 1.1 miljard sterren. Door de hemel in kleine gebieden te verdelen, bracht het team in kaart waar de microlenssignatuur van de aarde zichtbaar zou zijn. Zelfs als technologisch geavanceerde buitenaardse beschavingen zich rond elke ster zouden bevinden die ze bestudeerden, ontdekte het team dat het totale aantal aardse ontdekkingen slechts 14.7 waarnemers per jaar aan de hele hemel bedraagt – wat betekent dat, ervan uitgaande dat technologisch leven feitelijk relatief zeldzaam is, het “zeer twijfelachtig is”. 'Iedereen heeft ons gezien met behulp van microlensing.
“De aarde zou een uitdagend doelwit zijn,” vertelde Kerins Natuurkunde wereld, gedeeltelijk omdat het nogal te dicht bij de zon is om voor de meeste potentiële waarnemers een sterk lenssignaal te geven. Bovendien, zo zei hij, “is onze locatie op 27,000 lichtjaar van het galactische centrum [van de Melkweg] een soort blinde vlek voor elke waarnemer die microlensing gebruikt.”
Achtergrondsterren nodig
Om ons goed te kunnen zien, legde Kerins uit, zou een buitenaardse beschaving zo moeten worden gepositioneerd dat er veel achtergrondsterren achter ons stonden, om de aarde een goede kans te geven het licht van één ervan af te buigen. ‘De beste positie voor een waarnemer is precies aan de rand van ons sterrenstelsel, met ons op een gezichtslijn richting het galactische centrum’, merkte hij op en voegde eraan toe: ‘Maar er zijn maar heel weinig sterren aan de rand van ons sterrenstelsel. vermoedelijk weinig waarnemers.”
Door EMZ’s te definiëren als de gebieden met de hoogste 1% van de ontdekkingspercentages, verschijnen optimale detectiegebieden in de Grote en Kleine Magelhaense Wolken, evenals op lage galactische breedtegraden nabij het galactische centrum – waar er enige overlap is met ETZ’s.
Buitenaardse wezens kunnen kwantumsignalen gebruiken om met de aarde te communiceren
De onderzoekers merken op dat de richting vanaf de aarde waarin potentiële buitenaardse beschavingen de grootste kans zouden hebben om de aarde te detecteren, richting de Orion-Cygnus-arm van de Melkweg is, in het galactische vlak. Daar bedragen de waarschijnlijkheid en het ontdekkingspercentage van de aarde 3.28×10-10 en 2.35 × 10-2 waarnemer per jaar per vierkante graad.
De onderzoekers concluderen: “Over het geheel genomen lijkt het erop dat de aarde erg donker is voor de ontdekking van fotometrische microlensing door andere waarnemers, tenzij ze een gevoeligheid hebben die onze eigen huidige mogelijkheden ver te boven gaat.”
Martijn Dominik, een astrofysicus van de Universiteit van St. Andrews die niet betrokken was bij de huidige studie, merkt op: “Slimme buitenaardse wezens willen misschien zwaartekrachtmicrolensing gebruiken om kandidaat-planeten te vinden om naar andere beschavingen te zoeken.” Hij voegt eraan toe: “Het lijkt intrigerend dat ze de aarde die voor de zon langs beweegt niet kunnen detecteren, tenzij ze zich in een smalle strook dicht bij het eclipticavlak bevinden, wat het geen goede optie maakt om elkaar te leren kennen. !”
Het onderzoek wordt beschreven in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.
