"¿Estamos solos en el universo?" La pregunta ha fascinado humanos atormentados e incluso desconcertados desde que tenemos memoria.

Hasta aquí, Parecería que la vida extraterrestre inteligente, al menos como se ajusta a nuestra estrecha definición de ella, no se encuentra en ninguna parte. Abundan las teorías y suposiciones sobre por qué no hemos hecho contacto ni hemos visto evidencia de civilizaciones extraterrestres avanzadas a pesar de los esfuerzos de décadas para dar a conocer nuestra presencia y comunicarnos con ellas.

Mientras tanto, un flujo constante de descubrimientos está demostrando la presencia de análogos de la Tierra:planetas que, como el nuestro, existen a una distancia de "zona Ricitos de oro" de sus propias estrellas respectivas, en las que las condiciones son "las adecuadas" para que exista el agua líquida (y por lo tanto la vida). Quizás aún más alucinante es la idea de que hay, de media, tantos planetas como estrellas.

"Es decir, Creo, uno de los asombrosos descubrimientos del último siglo más o menos:que los planetas son comunes, "dijo Philip Lubin, cosmólogo experimental y profesor de física en UC Santa Barbara. Dado que, y la suposición de que los planetas proporcionan las condiciones para la vida, la pregunta para el grupo de Lubin se ha convertido en:¿Estamos buscando lo suficiente para estos extraterrestres?

Ese es el motor detrás de Trillion Planet Survey, un proyecto de los estudiantes investigadores de Lubin. El ambicioso experimento, dirigido casi en su totalidad por estudiantes, utiliza un conjunto de telescopios cercanos y lejanos dirigidos a la galaxia cercana de Andrómeda, así como a otras galaxias, incluida la nuestra, una "tubería" de software para procesar imágenes y un poco de teoría de juegos.

"Primero y ante todo, asumimos que hay una civilización de clase similar o superior a la nuestra que intenta transmitir su presencia utilizando un rayo óptico, tal vez del tipo en matriz de 'energía dirigida' que se está desarrollando actualmente aquí en la Tierra, "dijo el investigador principal Andrew Stewart, quien es estudiante de la Universidad de Emory y miembro del grupo de Lubin. "Segundo, asumimos que la longitud de onda de transmisión de este haz es una que podemos detectar. Finalmente, Suponemos que esta baliza se ha dejado encendida el tiempo suficiente para que podamos detectar la luz. Si se cumplen estos requisitos y la potencia y el diámetro del haz de la inteligencia extraterrestre son consistentes con una clase de civilización de tipo terrestre, nuestro sistema detectará esta señal ".

De ondas de radio a ondas de luz

Durante el último medio siglo, la transmisión dominante desde la Tierra ha tomado la forma de radio, Señales de televisión y radar, y buscadores de vida extraterrestre, como los científicos del Instituto de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI), han estado utilizando potentes radiotelescopios para buscar esas señales de otras civilizaciones. Recientemente, sin embargo, y gracias al avance exponencialmente acelerado de la tecnología fotónica, Las longitudes de onda ópticas e infrarrojas ofrecen oportunidades para buscar a través de señales ópticas que permiten una detección de alcance mucho más largo para sistemas comparables.

En un artículo publicado en 2016 llamado "La búsqueda de inteligencia dirigida" o SDI, Lubin describió la detección fundamental y la teoría de juegos de un sistema "ciego-ciego" en el que ni nosotros, ni las civilizaciones extraterrestres se conocen entre sí pero desean encontrarse. Ese artículo se basó en la aplicación de la fotónica desarrollada en UC Santa Barbara en el grupo de Lubin para la propulsión de pequeñas naves espaciales a través del espacio a velocidades relativistas (es decir, una fracción significativa de la velocidad de la luz) para permitir las primeras misiones interestelares. Ese proyecto en curso está financiado por los programas Starlight de la NASA y Breakthrough Starshot del multimillonario Yuri Milner. ambos utilizan la tecnología desarrollada en UCSB. El documento de 2016 muestra que la tecnología que estamos desarrollando hoy sería la luz más brillante del universo y, por lo tanto, podría verse en todo el universo.

Por supuesto, not everyone is comfortable with advertising our presence to other, potentially advanced, extraterrestrial civilizations.

"Broadcasting our presence to the universe, por extraño que parezca, turns out to be a very controversial topic, " Stewart said, citing bureaucratic issues that arise whenever beaconing is discussed, as well as the difficulty in obtaining the necessary technology of the scale required. Como consecuencia, only a few, tentative signals have ever been sent in a directed fashion, including the famous Voyager 1 probe with its message-in-a-bottle-like golden record.

Tipping the concept on its head, the researchers asked, 'What if there are other civilizations out there that are less shy about broadcasting their presence?'

"At the moment, we're assuming that they're not using gravity waves or neutrinos or something that's very difficult for us to detect, " Lubin said. But optical signals could be detected by small (meter class) diameter telescopes such as those at the Las Cumbres Observatory's robotically controlled global network.

"In no way are we suggesting that radio SETI should be abandoned in favor of optical SETI, " Stewart added. "We just think the optical bands should be explored as well."

Searching the Stars

"We're in the process of surveying (Andromeda) right now and getting what's called 'the pipeline' up and running, " said researcher Alex Polanski, a UC Santa Barbara undergraduate in Lubin's group. A set of photos taken by the telescopes, each of which takes a 1/30th slice of Andromeda, will be knit together to create a single image, él explicó. That one photograph will then be compared to a more pristine image in which there are no known transient signals—interfering signals from, decir, satellites or spacecraft—in addition to the optical signals emanating from the stellar systems themselves. The survey photo would be expected to have the same signal values as the pristine "control" photo, leading to a difference of zero. But a difference greater than zero could indicate a transient signal source, Polanski explained. Those transient signals would then be further processed in the software pipeline developed by Stewart to kick out false positives. In the future the team plans to use simultaneous multiple color imaging to will help remove false positives as well.

"One of the things the software checks for is, decir, a satellite that did go through our image, " said Kyle Friedman, a senior from Granada Hills High School in Los Angeles, who is conducting research in Lubin's group. "It wouldn't be small; it would be pretty big, and if that were to happen the software would immediately recognize it and throw out that image before we actually even process it."

Other vagaries, según los investigadores, include sky conditions, which is why it's important to have several telescopes monitoring Andromeda during their data run.

Thanks to the efforts of Santa Barbara-based computer engineer Kelley Winters and the guidance of Lubin group project scientist Jatila van der Veen, the data is in good hands. Winters' cloud-based Linux server provides a flexible, highly connected platform for the data pipeline software to perform its image analysis, while van der Veen will apply her digital image processing expertise to bring this project to future experimental cosmologists.

For Laguna Blanca School senior and future physicist Caitlin Gainey, who joins the UCSB physics freshman class this year, the project is a unique opportunity.

"In the Trillion Planet Survey especially, we experience something very inspiring:We have the opportunity to look out of our earthly bubble at entire galaxies, which could potentially have other beings looking right back at us, " she said. "The mere possibility of extraterrestrial intelligence is something very new and incredibly intriguing, so I'm excited to really delve into the search this coming year."

The search, for any SETI-watcher, is an exercise in patience and optimism. Andromeda is 2.5 million light-years away, van der Veen pointed out, so any signal detected now would have been sent at least 2.5 million years ago—more than long enough for the civilization that sent it to have died out by the time the light reaches us.

"That does not mean we should not look, " van der Veen said. "After all, we look for archaeological relics and fossils, which tell us about the history of Earth. Finding ancient signals will definitely give us information about the history of evolution of life in the cosmos, and that would be amazing."

While the data run and processing time for this particular project could occur in a span of weeks, according to the researchers this sequence could be repeated indefinitely. Theoretically, like all the sunrise and sunset watchers, and stargazers before us, we could look at the sky forever.

"I think if you were to take someone outside and you were to point at some random star in the night sky and see that is where life is, I think you would be hard pressed to find anyone who would not look at that star and just feel something very deep within themselves, " Polanski said. "Some very deep connection to whatever is up there or some kind of solace, Creo, knowing that we're not alone."

The latest UCSB data and game theory of the "blind-blind" detection strategy used is being presented at the NASA Technosignatures workshop in Houston on September 28.