K2-18b, son yıllarda en yakından izlenen ötegezegenlerden biri haline geldi. Gezegen, Aslan takımyıldızında yaklaşık 124 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve bir kırmızı cüce yıldızın yaşanabilir bölgesinde yörüngede dönüyor. James Webb Uzay Teleskobu'ndan elde edilen gözlemler, atmosferinde yüksek oranda karbondioksit ve metan bulunduğunu ortaya çıkardı. Bu da K2-18b'yi, kalın bir hidrojen atmosferinin küresel bir sıvı su okyanusunu çevreleyebileceği 'Hycean' dünyası adaylarından biri haline getiriyor.
Yaşam için uygun koşullara sahip olma potansiyeli nedeniyle K2-18b, Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması'nın (SETI) da birincil hedefleri arasına girdi. Araştırmacılar geçtiğimiz günlerde dünyanın en güçlü iki radyo teleskobunu kullanarak bu sistemde yapay radyo sinyalleri aradı. The Astronomical Journal dergisinde yayımlanan bulgulara göre, gözlemler sırasında milyonlarca olası sinyal adayı tespit edilmesine rağmen, Dünya'da şu anda kullanılan teknolojiye benzer dar bant radyo sinyallerine dair hiçbir kanıt bulunamadı.
Proje, New Mexico'daki Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) ile Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskobunun gözlemlerini birleştirdi. Bu ölçekteki tesisleri tek bir gözlem kampanyası için koordine etmek oldukça sıra dışı bir durum ve K2-18b sisteminin olağanüstü hassas bir şekilde taranmasını sağladı.
Gelişmiş Yazılım, Dünyevi Gürültüyü Olası Uzaylı Sinyallerinden Ayırdı
Gözlemleri toplamak zorluğun sadece bir kısmıydı. En az onun kadar önemli olan, kaydedilen devasa miktardaki radyo sinyalini analiz eden veri işleme sistemiydi.
Radyo teleskopları sürekli olarak Dünya'da üretilen sinyallerle bombardımana tutulur. Bu nedenle gökbilimciler, olağan dışı bir şey aramadan önce parazitleri tanımlamak ve ayıklamak için gelişmiş yazılımlara güvenir. Bu projede VLA, Commensal Open Source Multi Mode Interferometer Cluster sistemini kullanırken, MeerKAT ise Breakthrough Listen User Supplied Equipment (BLUSE) sistemine dayandı. Bu araçlar, araştırmacılar ek analiz yapmadan önce büyük miktardaki veriyi otomatik olarak filtreledi.
Bilim insanları daha sonra olası teknolojik izleri (teknoimza) aramak için beş ayrı eleme yöntemi uyguladı.
İlk yöntem, radyo frekansı parazit maskelemesiydi. Bu yöntem, insan yapımı sinyallerle yoğun şekilde kirlendiği bilinen frekans aralıklarındaki sinyalleri ayıkladı. Eğer dünya dışı bir uygarlık aynı frekanslarda sinyal gönderiyorsa, bunu tespit etmek için muhtemelen Ay'ın uzak tarafı gibi Dünya'nın radyo gürültüsünden arınmış bir yerde konuşlanmış bir radyo teleskobu gerekirdi.
Bilim İnsanları Milyonlarca Aday Sinyali Nasıl Taradı?
Araştırmacılar ayrıca Doppler etkisini de hesaba kattı. Gezegenler arasında yol alan radyo sinyalleri, kaynak ve gözlemci birbirine göre hareket ettikçe ölçülebilir Doppler kaymaları göstermelidir. Neredeyse hiç Doppler değişimi göstermeyen sinyallerin büyük olasılıkla Dünya kökenli olduğu kabul edilerek elendi.
Bir diğer filtreleme adımı, sinyal-gürültü oranı 10'un altında veya 100'ün üzerinde olan sinyalleri ayıkladı. Bu, son derece zayıf yanlış tespitlerin yanı sıra genellikle yalnızca tek bir antende görülen alışılmadık derecede güçlü enstrümantal artefaktları ortadan kaldırmaya yardımcı oldu. Ancak araştırmacılar, bu seçimin bazı gerçekten zayıf dünya dışı sinyalleri de dışarıda bırakmış olabileceğini belirtiyor.
Ekip ayrıca çoklu ışın analizi gerçekleştirdi. Teleskoplar aynı anda birden fazla odaklanmış ışın oluşturdu; bunlardan biri K2-18b'ye, diğeri ise gökyüzünün başka bir noktasına yöneltildi. Ötegezegenden gelen gerçek bir sinyal yalnızca K2-18b'ye yöneltilen ışında görünürken, Dünya kaynaklı parazit genellikle aynı anda birden fazla ışında ortaya çıkardı.
Planlanan son eleme yöntemi geçiş filtrelemesiydi. Teorik olarak, K2-18b'den gelen bir sinyal, gezegen ev sahibi yıldızının arkasına geçtiğinde kaybolmalıdır. Gözlem kampanyası sırasında böyle bir 'ikincil geçiş' yaşanmadığı için bu son test uygulanmadı.
Teknoimza Bulunamadı ama Arayış Devam Ediyor
Tarama milyonlarca olası tespit üretmesine rağmen, hiçbiri tüm filtreleme aşamalarını geçemedi. Araştırmacılar, inceledikleri dar bant radyo frekanslarında ikna edici hiçbir teknoimza bulamadı.
Sonuç olaysız gibi görünse de, değerli bilimsel bilgiler sağlıyor. Gözlemler, gökbilimcilerin K2-18b sisteminde var olabilecek herhangi bir radyo vericisinin gücüne 'üst sınırlar' koymasına olanak tanıyor. Bu sınırlar, Porto Riko'daki artık çökmüş olan Arecibo radar tesisinin iletim gücüyle kabaca karşılaştırılabilir düzeyde. Yani orada teknolojik bir uygarlık varsa, bundan çok daha güçlü bir yayın yapmıyor.
En az bunun kadar önemli bir diğer nokta ise, projenin otomatik veri işleme sisteminin modern SETI gözlemleri sırasında üretilen çok sayıdaki sinyali başarıyla yönetebildiğini göstermesi oldu. Milyonlarca tespiti manuel olarak incelemek pratik olmazdı.
Square Kilometer Array gibi gelecekteki gözlemevleri faaliyete geçtikçe, bu teknikler toplanacak benzeri görülmemiş miktardaki veriyi işlemek için daha da değerli hale gelecek. K2-18b şimdilik sessiz olabilir, ancak bilim insanları, eğer duyulacak bir şey varsa, güneş sistemimizin ötesindeki en zayıf teknoloji izlerini bile tespit etme yeteneklerini giderek geliştiriyor.
