Záhada “Wow!” signálu pravděpodobně rozluštěna

Mám pro vás jednu dobrou a jednu dobrou zprávu. Po čtyřiceti letech se podařilo identifikovat zdroj pověstného “Wow!” signálu. Jeho zdrojem nebyli mimozemšťané, což je další dobrá zpráva. (délka blogu 3 min.)

Je15. srpna 1977. Před třemi měsíci měl v USA premiéru premiéru první díl dnes pověstné ságy “Star Wars”. Za několik hodin zemře Elvis Presley.

Už několik let se vědci snaží zachytit signály, které by mohly pocházet od mimozemských civilizací. V americkém Ohiu se věnuje sledování radiosignálů teleskop s příznačným názvem “Velké Ucho”. Zatím neměl úspěch - až do dnešního dne…

Tiskárna, která zaznamenává na papír hodnotu naměřeného signálu, otiskne nečekanou řadu čísel a písmen, která se značně odlišuje od běžně naměřeného šumu pozadí.

Signál je tak silný a jednoznačný, že doktor Jerry R. Ehman, který záznam vyhodnocuje, spontánně připíše na papír citoslovce údivu: “Wow!”

Záhada bude na své rozluštění čekat celých 40 let. Co způsobilo tento signál? Je to zpráva od mimozemské civilizace?

Signál “Wow!” - co to vlastně teleskop zachytil?

Radioteleskop se koncentroval na signály v rozmezí 500 kHz. Výstup antény radioteleskopu odesílal signál ke zpracování dohromady padesáti kabely. Každému tak příslušelo jeho vlastní pásmo 10 kHz. Signál zpracovával počítač. Ten ho převedl  do série hodnot, které tiskl na tiskárně. Obsluha pak papír, pokrytý číslicemi prohlížela a hledala v něm odchylku - možný signál.

Každých 12 sekund byl vytištěn jeden řádek s padesáti hodnotami - jednu hodnotu pro každý z měřených kanálů zkoumaného pásma.

Počítač přiřazoval signálům nejprve číslice. Signály, které byly tak silné, že pro ně číslice nestačily, dostaly podobu písmene.

“Wow!” signál tvoří jeden sloupec v šesti po sobě jdoucích řádcích. Znamená to, že trval 6x12 sekund - tedy zhruba minutu a půl. Jeho síla a délka naznačují, že se nemohlo jednat o náhodu nebo technickou chybu.

Zatímco se běžný šum pozadí pohyboval v hodnotách 1 - 2, byl “Wow!” signál zachycen velice zřetelně - přesahoval šum pozadí přibližně 30x. Jednalo se o jeden z nejsilnějších signálů, jaké kdy systém zachytil.

Když vědci převedli jeho hodnotu do tvaru křivky, zjistili, že se podobá tzv. Gaussově funkci.

To by se dalo vysvětlit poměrně jednoduše. Radioteleskop, který signál zachytil, byl totiž nepohyblivý. Sledoval vždy jen malý úsek oblohy. Díky rotaci Země se oblast, kterou měřil, neustále měnila. Pokud by narazil na silný, relativně stálý a hlavně na hvězdném pozadí nepohyblivý zdroj signálu, vypadal by přesně takto: nejprve by sílil, až by dosáhl svého maxima, když teleskop zachycuje signál naplno. Pak by postupně klesal až na hodnotu šumu pozadí.

Díky tomu, že signál zachytil jen jeden snímaný kanál, bylo jasné, že měl poměrně úzký profil - jednalo se o signál, odpovídající vodíku - 1420,406 MHz.

HI-čára, vodíková čára

je charakteristické záření neutrálního vodíku. Vodík je nejčastějším chemickým prvkem ve vesmíru. Vodíková absorpční nebo emisní čára vzniká díky změně spinu elektronu v atomu neutrálního vodíku. Spin elektronu může být jak paralelní tak opačný ke spinu protonu ve vodíkovém jádru. Energetický rozdíl činí 5,9 . 10-6 eV, což odpovídá radiofrekvenci 1420,40575177 MHz nebo vlnové délce 21 cm.

Teorie o mimozemšťanech

Vědci tedy zachytili velice silný signál, pocházející z jednoho určitého místa. Zdálo se, že zdroj nebyl v rychlém pohybu, jinak by byl kratší nebo naopak delší než 72 sekund. Signál odpovídal záření neutrálního vodíku. Co ho mohlo způsobit? Okamžitě se začaly množit teorie - jedna z nich však byla nejčastější, protože byla toužebně očekávaná.

Konečně jsme zachytili signály, které k nám vysílá cizí mimozemská inteligence!

Podařilo se dokonce určit, odkud signál přibližně pocházel. Vědci se samozřejmě snažili dané místo dále zkoumat - nikdy se jim ale už nepodařilo zachytit nic podobného. Signál jako by navždy zmizel. Dnes už nejspíš víme proč…

Rozluštění hádanky

Na své rozluštění si hádanka musela počkat téměř 40 let. Postarali se o ně astronomové Antonio Paris a Evan Davis v roce 2016. Signál mohl pocházet z naší vlastní soustavy - a mohl být způsoben kometou, která právě náhodně prolétala sledovaným místem.

Komety se poté, co se dostávají z vnějších a chladných částí Sluneční soustavy do relativní blízkosti Slunce, poměrně rychle mění. Uvolňuje se z nich dosud zmrzlý materiál. Ten je pak obklopuje v podobě plynu. Právě plynová obálka komety se mohla stát zdrojem signálu, který naměřil v roce 1977 ohijský radioteleskop.

V roce 2017 se oba vědci rozhodli svou teorii ověřit v praxi. Stejným zdánlivým bodem na obloze, ze kterého kdysi přišel signál “Wow!”, loni prolétala kometa 266P/Christensen. Kometa byla objevena až v roce 2008. Věda ji v roce 1977 ještě neznala, není tedy divu, že ji nemohla obvinit z autorství tajemného signálu.

Vědci použili k pokusu sice jiný (a menší) radioteleskop - naměřili ale podobné signály jako jejich kolegové v roce 1977. O 40 let později jsou ovšem daleko slabší. To ale nikoho příliš neudiví - komety, nemají samozřejmě k dispozici neomezené množství materiálu - a ten, který už jednou ztratily, další signál nevyvolá.

Záhada je tedy, jak se zdá, vyřešena. Ale jako tak často - její rozluštění je spojeno s další hádankou. Komety nejsou moc zřídkavým jevem. Dalo by se říci, že se jimi Sluneční soustava “jen hemží”.

Proč nebyl nikdy zaznamenán žádný podobně intenzivní signál neutrálního vodíku? Je kometa 266P/Christensen něčím zvláštní? Na odpověď doufejme nebudeme čekat dalších 40 let.

Zdroje: spektrum.de, https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1706/1706.04642.pdf