Breakthrough Listen – det astronomiska programmet som söker efter tecken på intelligent liv i universum – har skickat två publikationer till ledande astrofysiktidskrifter, som beskriver analysen av dess första tre år av radioobservationer och tillgången på en petabyte av radio- och optiska teleskopdata. Detta representerar den största utgåvan av SETI-data i sitt områdes historia.

Listen utför detaljerade observationer av ett urval av 1702 närliggande stjärnor (inom cirka 160 ljusår från jorden) med hjälp av Green Bank Radio Telescope (GBT) i West Virginia och CSIRO:s Parkes Radio Telescope i Australien. Dessutom, utforskning av ett brett stycke av vår galaxskiva pågår i Parkes, observationer av ett en miljonstjärnigt prov kommer snart att påbörjas vid MeerKAT-teleskopet i Sydafrika, Lick Observatorys Automated Planet Finder används för att söka efter optiska signaler, och samarbeten fortsätter att växa med ett antal partneranläggningar över hela världen.

Vetenskapsteamet Breakthrough Listen vid University of California, Berkeleys SETI Research Center (BSRC) har utvecklat ett antal tekniker för att söka i data efter "teknosignaturer – bevis på teknik (som sändare eller framdrivningsanordningar) som byggts av civilisationer bortom jorden. Dessa tekniker inkluderar sökningar efter kraftfulla signaler som upptar ett smalt område av radiofrekvenser, och skannar efter ljusstarka lasrar som används för kommunikation eller framdrivning, såväl som nya algoritmer byggda på maskininlärningstekniker som används för att studera oförklarade astrofysiska fenomen utöver sökningen av teknosignaturer.

Bygger på resultaten som presenterades av teamet 2017 som rapporterade om analysen av 692 stjärnor observerade med GBT, Breakthrough Listen har nu lämnat in en mer omfattande och detaljerad analys av 1327 närliggande stjärnor (nästan 80 % av Listens närliggande stjärnprov), observerats under de senaste tre åren som en del av ett gemensamt program mellan GBT och Parkes. Med dessa nya resultat, Breakthrough Listen har slutfört den mest omfattande och känsliga radiosökningen efter utomjordisk intelligens (SETI) i historien. Dessutom, erfarenheterna under de första tre åren av programmet gör att Listen snart är redo att utöka dessa resultat till högre frekvenser, fler signaltyper och (med MeerKAT-programmet) tusentals gånger fler stjärnor.

Letar efter en nål i en höstack

Sökningen "pipeline" skannar genom miljarder radiokanaler, letar efter signaler som är för smala och väldefinierade för att härröra från naturliga processer. Den stora majoriteten av de upptäckta radiosignalerna kommer från vår egen mänskliga teknologi, men teamet använder två tekniker för att filtrera bort dessa störande signaler på jakt efter potentiella "nål i en höstack"-signaturer för utomjordisk intelligens. Det första filtret väljer bara smalbandiga signaler som driver i frekvens, avvisar många störningar som uppstår i närheten av teleskopen, samtidigt som signalerna bevaras med en dopplerdrift (förändring i frekvens med tiden på grund av deras rörelse i förhållande till teleskopet). Det andra filtret tar bort signaler som inte verkar komma från en fast punkt på himlen. Genom att utföra jämförelseskanningar av områden på himlen nära stjärnan som riktas mot, signaler som inte kommer från målstjärnans riktning kan tas bort.

Dessa två tekniker minskar storleken på "höstacken" från tiotals miljoner signaler ner till bara en handfull. De få återstående teknosignaturkandidaterna undersöktes noggrant, och fast besluten att vara avlägset exempel på mänskligt genererad radiofrekvensstörning som överlevde de två nedskärningarna. Trots bristen på äkta detektering av teknosignaturer, dock, den vetenskapliga artikeln som beskriver analysen sätter de strängaste gränserna hittills för förekomsten av radiosändande utomjordiska civilisationer i vårt galaktiska grannskap.

Resultaten av denna analys presenteras i en artikel som lämnats in för publicering i Astrofysisk tidskrift , leds av Breakthrough Listen Project Scientist för Parkes, Dr Danny Price. Ett förtryck, och tillhörande bakgrundsinformation och länkar till analysprogramvara, finns också tillgängliga.

"Denna datarelease är en enorm milstolpe för Breakthrough Listen-teamet, " sa Dr. Price. "Vi letade igenom tusentals timmar av observationer av närliggande stjärnor, över miljarder frekvenskanaler. Vi hittade inga bevis på konstgjorda signaler från andra sidan jorden, men detta betyder inte att det inte finns intelligent liv där ute:vi kanske inte har letat på rätt ställe ännu, eller kikade tillräckligt djupt för att upptäcka svaga signaler."

Offentlig data

Breakthrough Listen strävar efter att göra så mycket data som möjligt tillgänglig för allmänheten, så att det astronomiska samfundet, experter på djupinlärning, och alla andra som är så benägna kan ladda ner och undersöka resultaten från dess observationer. Det är teamets förhoppning att data kommer att användas för andra typer av astronomiska undersökningar utöver sökningar med teknosignaturer, och även att de med relevant expertis kan hjälpa programmet att utveckla bättre och snabbare algoritmer för att upptäcka och filtrera potentiella kandidatsignaler.

Datauppsättningarna som undersöktes i analysdokumentet som leds av Dr. Price är nu allmänt tillgängliga via Breakthrough Listen Open Data Archive och även genom ett betagränssnitt som är värd för BSRC, som ger tillgång till samma datamängder, men med ytterligare sökalternativ. Utöver GBT- och Parkes-data som beskrivs ovan, arkivet innehåller också data från våra observationer av FRB 121102 (den första upprepade snabba radioskuren upptäckt), skanningar av den interstellära asteroiden `Oumuamua, och en mängd optisk data från APF. Tillsammans uppgår dessa till nästan 1 petabyte offentligt tillgänglig data – motsvarande cirka 1 600 år av strömmande ljud från din favoritmusiktjänst online. En beskrivning av dataformaten, analysverktyg, och arkivsystem finns i ett andra nytt dokument som skickats in för publicering av Lyssna-teamet, ledd av Matt Lebofsky, BSRC:s ledande systemadministratör.

"Medan vi har gjort mindre delmängder av data offentliga tidigare i olika former och sammanhang, sa Lebofsky, "vi är glada och stolta över att kunna erbjuda denna första sammanhållna samling tillsammans med en bruksanvisning, så att alla kan gräva i och hjälpa oss att söka. Och vi har precis börjat – det finns mycket mer att vänta!"

Breakthrough Listen är ett vetenskapligt program som söker efter bevis på tekniskt liv i universum. Det syftar till att kartlägga en miljon stjärnor i närheten, hela det galaktiska planet och 100 närliggande galaxer vid ett brett spektrum av radio- och optiska band.

Genombrottsinitiativen är en svit av vetenskapliga och tekniska program, grundades av Yuri Milner, undersöker livet i universum. Tillsammans med Breakthrough Watch, de inkluderar Breakthrough Listen, det största astronomiska sökandet efter tecken på intelligent liv bortom jorden någonsin; och genombrott Starshot, det första betydande försöket att designa och utveckla en rymdsond som kan nå en annan stjärna.