Buscando peces en el océano cósmico.
Enciclopedia galáctica.
En COSMOS capítulo 12, Carl Sagan nos
introduce de una forma exquisita a esa gran pregunta: ¿estamos solos
en el Universo? Sabemos que las
leyes de la física se aplican en todo el Universo. Por lo tanto, es posible que
en otra parte del mismo haya surgido otra civilización con capacidades tecnológicas.
Lo que no sabemos es cuán probable es.
Es de resaltar que
después de décadas, el mensaje en COSMOS sigue vigente. Hay solo un par de
actualizaciones que quisiera resaltar.
En
el caso de la ecuación de Drake, tenemos un poco más de conocimiento. En aquel
entonces, no se conocían planetas en otras estrellas, se especulaba su
presencia basados en información indirecta. Hoy en día, el estudio de
exoplanetas ha revolucionado nuestro conocimiento en este tema. No hace ni diez
años qué sabemos de forma estadística que cada estrella tiene por lo menos un
planeta, y alrededor de una de cada cinco estrellas
tienen un planeta en la zona de habitabilidad (1). Esta misma zona en la que nuestro
“punto azul pálido” es abrigado por nuestro Sol. Si esta noche vemos las
estrellas, podemos entonces imaginarnos la gran cantidad de planetas que pueden
tener potencialmente la capacidad de albergar vida.
Así
como en los tiempos de COSMOS nos preguntábamos sobre la prevalencia de
planetas en otras estrellas basados en estudios indirectos. Ahora, nos
preguntamos de igual manera sobre el origen y evolución de la vida que dieron
como resultado a nuestra especie. Estos campos de la ciencia están empezando a
tener sus propias revoluciones, y tal vez en las décadas venideras nos ayudaran
a resolver algunas de las otras variables en la ecuación de Drake.
Aun
así, existen más incógnitas de los procesos evolutivos que dieron como
resultado una civilización en nuestro planeta capaz de comunicarse con las
sondas Voyager (ver más de Voyager en el capítulo 6.3).
Pero
entonces, ¿existen otras civilizaciones en nuestra Galaxia?
Dada
cual fuere la probabilidad de la creación de vida inteligente. ¿Qué procesos
evolutivos (biológicos o no) serían necesarios para la creación de una civilización
con avances científicos y tecnológicos como la nuestra? En la Tierra, la invención de la agricultura,
las matemáticas y la astronomía ocurrió en varias partes del mundo
independientemente, ¿pudiera esto ser
consecuencia de alguna universalidad en procesos evolutivos de civilizaciones
tecnológicas llegada una capacidad cognitiva suficiente?, ¿o
pudiera ser una coincidencia específica de los humanos? ¿Qué
pudiéramos decir de otros procesos posteriores como la urbanización? Si alguna
de estas universalidades existiera, entonces esas nos servirían como la piedra
de Rosetta sirvió para entender los jeroglíficos egipcios como nos cuenta
entretenidamente Sagan en COSMOS.
Desde
los tiempos de las pinturas rupestres en cuevas remotas, nos preguntamos sobre
nuestros orígenes, y sobre nuestra actual soledad cósmica. En COSMOS, vimos cómo la ecuación de Drake
fue utilizada para estimar la realidad de nuestra soledad. Desafortunadamente
no podemos llegar muy lejos sin antes asumir y especular demasiado. Dadas las
incógnitas de varios factores, es igual de probable que haya millones de
civilizaciones en la Vía Láctea o que solo seamos nosotros. Para en realidad
poder acercarnos a la respuesta, es necesario un estudio riguroso, sistemático
y científico.
En
1959 Guiseppe Cocconi y Philip Morrison, físicos prestigiosos de la Universidad
de Cornell, publicaron el artículo: “Buscando Comunicaciones Interestelares”.
Ahí por primera vez en la historia se señaló audazmente que las ondas de radio
era un medio razonable de comunicación interestelar, y con esto el campo de
investigación de SETI1 fue creado. Las razones para usar ondas de
radio son claras: 1) viajan a la velocidad de la luz2; 2) son
afectadas mínimamente por el medio interestelar; 3) son muy baratas de
producir; y 4) su manipulación para mandar información es sencilla. Como
ilustración del potencial de las ondas de radio tenemos las señales que aun
recibimos de la sonda espacial Voyager 1 en las afueras del
sistema solar, que cuenta con una potencia no más que la de un refrigerador
casero (ver figura). ¿De qué seria entonces capaz una
civilización avanzada?
No es pues casualidad que hoy en día nuestra
tecnología de telecomunicaciones
permea nuestra vida cotidiana en un sin número de formas. Estas propiedades ofrecen versatilidad en su uso y más importante aún,
provee de la capacidad de crear un mensaje que sería sin duda reconocido por sus características artificiales.
Tal mensaje nos daría
una prueba certera
pero indirecta de vida inteligente en algún otro lugar del universo, y como dijo Carl Sagan en COSMOS, “la
historia de nuestra especie […] cambiaria para siempre”.
Señal de la sonda Voyager 1 detectada rutinariamente en Septiembre de 2016, por el radiotelescopio Green Bank en Virginia del Oeste, E.U. La fuerte señal central es un tono sin información su propósito es ser localizada fácilmente. La información llega en las bandas de los costados a una “distancia” conocida de la señal central. El cambio de frecuencia con el tiempo descrito en el capítulo 6.3 es evidente.
Imagen cedida por el autor.
La
primera búsqueda de señales de radio fue realizada en 1961 por Franck Drake
(a quien tengo el honor de conocer) y conocida como
el Proyecto OZMA
(2). Esta búsqueda, así como otras realizadas en las siguientes dos décadas, se
concentró alrededor de frecuencias especificas o “frecuencias mágicas”,
descritas así por su relación a procesos astrofísicos, y entonces de referencia
en común con otras civilizaciones. El ejemplo más común es la línea de emisión
del átomo de hidrogeno a 1,420 MegaHertz.
Las limitaciones tecnológicas de la época permitían a los
radioastrónomos buscar solo en un número reducido de frecuencias o “canales”
simultáneamente. Para la década de los 80, este número se incrementó a unos
miles de frecuencias. Avances tecnológicos aumentaron este número para finales
del siglo XX a millones de frecuencias y se extendió a
bandas de frecuencia más amplias. Hoy en día es posible estudiar miles de millones simultáneamente, equivalente a
darle a cada persona en el mundo su propia frecuencia para sintonizar.
La
búsqueda ha aumentado también en otros aspectos a través de las décadas. El
Proyecto OZMA fue una investigación modesta de dos estrellas vecinas parecidas
al Sol. Proyectos posteriores hicieron observaciones de decenas, luego de
centenas y hoy en día se han buscado señales en miles de estrellas. Se ha
diversificado también a galaxias cercanas y otras regiones del cielo.
COSMOS
ha sido una continua inspiración desde mi niñez, y me dirigió al campo de la
astronomía. Fue un privilegio para mí en 2017 publicar los primeros resultados
del proyecto Breakthrough Listen, que en su momento fueron los resultados más
exhaustivos en la historia de SETI (3). Fue una experiencia emocionante, donde
descubrimos que el origen de unas señales peculiares era nuestra propia
tecnología humana, satélites de comunicaciones orbitando la Tierra.
No
todas las búsquedas han sido en ondas de radio, otros proyectos buscan señales
de laser ópticos o infrarrojos con telescopios convencionales. O de putativos
procesos tecnológicos a gran escala, como es el ejemplo tan conocido de las
esferas de Dyson3. Hoy en día llamamos al conjunto de todos estos
tipos de posibles mediciones (incluyendo las ondas de radio) como
tecnomarcadores4. En todos estos tipos de búsqueda la premisa es la
misma: encontrar señales o procesos que la naturaleza no pueda crear por sí
misma.
Múltiples
proyectos a través de los años se han realizado buscando estos tipos diferentes
de tecnomarcadores. Pero después de todas estas búsquedas aun no sé ha
encontrado alguna señal definitiva. Una pregunta inevitable que se han hecho muchos
es: después de buscar todas estas décadas, ¿podemos decir que
estamos solos en el Universo?
En
realidad, es muy pronto para decir esto. Las búsquedas más grandes son aun
pequeñas. En la Vía Láctea hay entre 100 y 400 mil millones de estrellas, si
hubiera un millón de civilizaciones en la Galaxia, como se mencionó en COSMOS,
entonces pudiéramos decir que en promedio una de cada 100 mil o 400 mil
estrellas tiene una civilización. Unas 100 veces más del número de estrellas
que se han buscado hasta la fecha. Asumiendo que la civilización más cercana se
quisiera comunicar con nosotros, y asumiendo que quisiera hacerlo con ondas de
radio, ¿qué frecuencia usarían? Aquí tendríamos que extender nuestra
búsqueda a otras frecuencias, para cubrir todo el rango posible, tendríamos que
aumentar esto por otro factor de 100. Y ¿qué tal si no están transmitiendo
continuamente, pero sí de forma esporádica? Esto significaría que tuviéramos
que observarles siempre. Hoy en día las estrellas se observan en general por
unos minutos, horas a lo más. Las búsquedas tendrían que aumentar por otro
factor de 1,000. Multiplicando estos factores e ignorando otros posibles, vemos
que necesitamos aumentar por un factor de 10 millones, y esto es un escenario
optimista asumiendo millones de civilizaciones en nuestra galaxia. Como dijo
Jill Tarter, radioastrónoma por profesión y uno de los personajes más icónicos
en la historia de SETI, “todos los esfuerzos [tipo SETI], […] equivalen a
recoger un vaso de agua del océano. Y nadie concluiría que no hay peces en el
océano basados solamente en ese vaso de agua” (4).
La
gran búsqueda está aún por comenzar, pero no es momento de desanimarnos. Los
avances tecnológicos previstos en las próximas décadas nos darán las
herramientas adecuadas para la búsqueda. Lo que tenemos que hacer es seguir “escuchando”
e incrementar la búsqueda. En el pasado ha habido altas y bajas en el nivel de
soporte público o privado a esta causa. En general han sido solo un puñado de
científicos involucrados. Todavía los proyectos actuales siguen careciendo de
recursos humanos. Entonces hay muchos aspectos por mejorar en el futuro.
Concluyo con lo que dijeron acertadamente en su
artículo inaugural, Guiseppe Cocconi y Philip Morrison en 1959: “La probabilidad de éxito es
difícil de estimar, pero si nunca buscamos, la posibilidad de éxito es cero”.
Notas:
1 SETI o la búsqueda de inteligencia extraterrestre por sus
siglas en inglés, y originalmente llamado CETI, o comunicación con inteligencia
extraterrestre.
2 La velocidad la luz es la velocidad limite en el universo como descubrió Albert Einstein en 1905 con su teoría de la relatividad especial (véase capítulo 8.5).
3 Primero propuestas en 1960 por Freeman Dyson, un talentoso
físico de Princeton.
4 Un subconjunto de los biomarcadores,
término usado en Astrobiología. Actualizando así el termino algo obsoleto de
SETI.
Bibliografía:
J.
Emilio Enríquez Rascón.
Doctor
en Ciencias, Astrofísica.
Previamente investigador
científico en la Universidad de California en Berkeley.
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