私たちは宇宙のどこかに生命が存在するのではないかと、つい考えてしまう。生命の痕跡を示す生命指標や、かすかな技術痕跡らしき現象があれば、日々の混とんとした生活から私たちの注意を引きつける。1984年、この切なる探求は SETI（地球外知的生命探査）として具体的な形となった。
残念なことに、あるいは幸運なことに、SETI は何も発見していない。最近、科学者たちは強力な新しいデータシステムを使用して100万の宇宙天体のデータを再調査したが、やはり何も見つからなかった。この試みから何か学ぶことはあったのだろうか？
この取り組みではCOSMIC（Commensal Open-Source Multimode Interferometer Cluster）を使用した。これは Karl G. Jansky Very Large Array（VLA）電波天文台に接続された信号処理およびアルゴリズムシステムである。SETI によると、このシステムは「人工的な電波放射に関する我々の理解と一致する、銀河全体からの信号を探査する」ように設計されている。
現代の天文学は膨大な量のデータを生成し、それらすべてを調べるためにはアルゴリズムと自動処理が必要である。これまでに COSMIC は95万以上の天体を観測し、その成果は新しい論文にまとめられている。論文のタイトルは「COSMIC’s Large-Scale Search for Technosignatures during the VLA sky Survey: Survey Description and First Results」で、『The Astronomical Journal』 に掲載予定である。筆頭著者は SETI の Chenoa Tremblayだ。
著者らは次のように述べている。「宇宙における人類の位置づけと生命の存在は、天文学および社会一般において最も深遠で広く関心を持たれている問いの一つです。人類は歴史を通じて、星空に魅了されてきました」。
現代の技術時代において、私たちは目だけでなく強力な望遠鏡でも宇宙の驚異を観察している。Karl G. Jansky Array は、干渉計として機能する28台の電波望遠鏡で構成されている。それぞれが直径25メートルで、移動可能な基台に搭載され、線路上を移動できる。これにより、システムは角度分解能と感度のバランスを取るために、その半径と密度を変更することができる。
この Array は、クエーサー、パルサー、超新星残骸、ブラックホールなどの天体の観測に使用されている。また、電波送信の痕跡を求めて数兆のシステムを迅速に探査するためにも使用されている。
現在、VLA は VLA Sky Survey（VLASS）に従事しており、これは可視光で見える全天域での一時的な電波信号を検出する長期的な取り組みである。COSMIC システムの優れた点は、VLASS の進行に「便乗」できることである。著者らは次のように述べている。「COSMIC は、これまでで最大規模の地球外知的生命探査実験の一つのためのデータを自律的にリアルタイムで観測・処理するパイプラインを提供するように設計されました」。
現代の天文学が直面している問題の一つは、データの洪水である。これを管理するには天文学者や学生が足りない。著者らは次のように述べている。「科学的に興味深い情報を見つけるために、増加し続けるデータ量を新しい方法で分類する必要があるということです。太陽系外の技術の痕跡を探すために、効率的にデータを検索するアルゴリズムを開発することは困難な課題です。」
COSMIC は、VLASS のデータが流れるデジタル信号処理パイプラインである。人工的な技術信号と考えられるような時間的・分光的特性を示す信号を探索する。
宇宙は天体からの電波信号で満ちている。技術痕跡とみなされるためには、信号は狭帯域であり、ドップラー効果による周波数の時間変化を示す必要がある。それでもなお、潜在的に何百万もの検出がある可能性がある。研究者は技術痕跡を構成する可能性のあるものについて、他の仮定を立てざるを得ず、COSMIC はそれらの仮定に基づいて信号をフィルタリングする。Tremblay と共著者らは次のように述べている。「このパイプラインでは、地球外の技術痕跡は一連の仮定と条件によって特徴づけられ、これらの仮定を満たさないヒットは除外されます。この探査の出力は、『ヒット』のデータベースと、ヒットの周辺の各アンテナの位相補正された電圧データの小さな切り抜きである『切手』と呼ばれるものです」。
COSMIC は宇宙の9億5000万以上の天体を技術痕跡について調べたが、何も見つからなかった。しかし、それでも問題ない。SETI の科学者たちは、システムをテストすることで多くを学んだ。
著者らは次のように述べている。「図15に示されているように、過去11ヶ月の運用期間中に、COSMIC は95万以上の領域を観測し、これまでに設計された最大規模の SETI 実験の一つとなりつつあります」。
4GHz以下の周波数（Sバンド）、青色の点は4GHz以上の周波数（Cバンド）で観測されたデータ。 (Credit: Tremblay et al.)
COSMIC は100万近い天体を観測したが、研究者たちは後処理システムを厳密にテストするために小さなサブセットに焦点を当てた。30分のデータのテストフィールドでは、Gaia カタログから選んだ511個の恒星について探査を行った。著者らは「この探査では、潜在的な技術痕跡は確認されませんでした」と述べている。
しかし、これは始まりに過ぎず、システムの成功したテストを構成している。COSMIC を使用した今後の取り組みは、より高速で自動化されたものとなる。これは現代の天文学における膨大な量のデータを管理するために必要なことである。
著者らは論文の結論で次のように述べている。「この研究は全体として、私たちの探査における重要な節目を表しています。急速に増大するデータベースに対して、データを仕分けるための新しい方法が必要であり、この論文は迅速で実行可能なフィルタリングの仕組みを説明しています。」
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