Postačí sto milionů dolarů na vyhledání kosmických inteligencí?
Rádiové signály vyspělých kosmických sousedů hledají astronomové už 55 let. Tohle úsilí stálo desítky milionů dolarů či rublů. Zatím bez úspěchu. Avšak není to příliš krátká doba? Nikdo si neodváží odhadnout.
Dotace od ruského miliardáře
Teď se našel mecenáš, který chce na toto úsilí věnovat sto milionů dolarů během deseti let (asi 2,5 miliardy korun). Na půdě starobylé Britské královské společnosti v Londýně to 20. července 2015 ohlásil třiapadesátiletý ruský miliardář Jurij Milner.
Milner vystudoval v Rusku jadernou fyziku, ale pustil se do podnikání s počítači, díky němuž zbohatl. Žije v Kalifornii. Vědu však neopustil - každý rok uděluje třem mladým fyzikům a matematikům ceny po třech milionech dolarů.
Význam Milnerova prohlášení podtrhla přítomnost slavného teoretického fyzika Stephena Hawkinga, který je okomentoval slovy: „Nastala chvíle, abychom se pokusili odpovědět na otázku, jestli existuje život mimo Zemi.“
Projekt nazvaný Breakthrough Listen (Průlomové naslouchání) nepočítá s dalším budováním velkých radioteleskopů. Za Milnerovy dolary budou radioastronomové kupovat pozorovací časy na velkých světových radioteleskopech. Každý rok by měli mít k dispozici přibližně dva měsíce pozorovacího času. Nyní mají na hledání umělých kosmických signálů pouze asi dva dny.
Pátrání se stalo vědou
Předpokládá se, že vyspělé světy se mezi sebou dorozumívají, vyměňují informace. A my bychom chtěli takový rozhovor vyposlechnout. Rovněž není vyloučeno, že hlásí do vesmíru: „My jsme tady! Jestli nás někdo slyší, ať se ozve!“
Vesmír je však hlučný jako vesnická hospoda o tancovačce. Vysílá změť rádiových signálů - jsou to hlasy pulzarů a kvazarů ve vesmíru. A do toho se plete radarové, televizní a satelitní vysílání. Tento nesrozumitelný šum zachycují radioteleskopy. Teprve jejich důkladná analýza umožňuje z této kakofonie vylovit a odlišit hlasy přirozených nebeských těles a případně narazit na zprávu vzdálených inteligencí. Ovšem tuhle analýzu dělají obrovské superpočítače.
První pátrání po kosmických inteligencích zahájil třicetiletý americký astronom Frank Drake 8. dubna 1960 v rámci projektu OZMA. Pomocí radioteleskopu o průměru zrcadla 26 metrů na Národní radioastronomické observatoři v Green Banku ve státu Virginia pátral po signálech od hvězdy Tau Velryby. A potom od Epsilon Eridana.
Avšak pero, které přenášelo tuhle podivnou muziku vzdáleného vesmíru na pás papíru, stále jenom trhavě vyskakovalo. Projekt OZMA skončil po dvou týdnech, po 150 hodinách pozorování, aniž cokoli nezvyklého přístroje zaznamenaly.
Vědecký základ, nebo nesmysl?
Ovšem měl hned napoprvé počítat s úspěchem? Nebyl to přílišný optimismus?
Drake přitom vycházel ze studie v prestižním vědeckém časopisu Nature o možnosti hledání rádiových signálů vyspělých mimozemšťanů. Autoři navrhovali, aby se po nich pátralo na vlně 21 centimetrů, což je čára rádiového záření vodíku, kterou musí znát každý odborník pozorující vesmír. Nebyli to žádné fantastové, nýbrž přední američtí fyzici - Philip Morrison, který se za druhé světové války podílel na vývoji atomové bomby, a Guiseppe Cocconi, původem Ital, který se v Evropském středisku jaderných výzkumů CERN u Ženevy zkoumal elementární částice hmoty.
Morrison a Cocconi doporučili první cíle: „V oblasti o průměru 15 světelných let je sedm hvězd, které se svou svítivostí a velikostí podobají Slunci. Čtyři z nich se nalézají ve sféře slabého rádiového šumu. Jsou to Tau Velryby, Omicron dvě Eridana, Epsilon Eridana a Epsilon Indiana… V okruhu o průměru 50 světelných let je takových objektů asi 100.“
Mnozí vědci považovali tento nápad za nesmysl. Avšak postupem času se stal z téhle bláznivé myšlenky rozsáhlý vědecký směr, na kterém dnes pracuje mnoho specialistů. O hledání mimozemských civilizací jednala Mezinárodní astronautická federace - na návrh českého profesora Rudolfa Peška vzniklo označení SETI - Search of Extra Terrestrial Intelligence.
Nadějí jsou extrémofilové
Co nás opravňuje k představě, že existuje život mimo Zemi? A proč by měl život ve vzdáleném vesmíru dosáhnout vysoce inteligence?
Možnost existence mimozemského života totiž postupně podpořily tři druhy objevů: etrémofilů, organických látek v kosmu a exoplanet.
Před 50 lety začali biologové nacházet pozemské mikroby na obtížně přístupných místech Země - ve velkých hloubkách, v silně kyselém, solném anebo radioaktivním prostředí. K přežití jim tam stačí nepatrně vody a energie, přičemž jejich existenci podporují právě tyto nezvyklé podmínky. Dostali název extrémofilové. Výzkumy ukazují, že extrémofilové nejsou jenom pozůstatky pradávných organismů, ale i organismy novější. Vědci se domnívají, že se mohou vyskytovat v krutém prostředí i mimo Zemi.
Podle posledních výzkumů jsou pro kosmomikroby příhodné podmínky na Marsu, v mracích Venuše a na některých měsících, jako třeba na Titanu, který obíhá okolo Saturnu, na Europě, Ganymedu a Callistu, které doprovázejí Jupiter.
Radioastronomové objevili v posledních třech desetiletích několik stovek organických látek a vody v dalekém vesmíru, často v místech, kde by se mohly formovat nové planetární soustavy. Automatické sondy je našly i v jádrech komet a na asteroidech.
Tyto organické látky patří mezi příměsi takzvané předbiologické polévky, z níž vznikl život. Vědci nevylučují, že komety a asteroidy tyto životodárné zárodky roznášejí po všech nebeských tělesech, ale ujmou se jedině tam, kde mají příhodné podmínky.
„Kdyby se našel život na jiných tělesech sluneční soustavy, pak by to znamenalo, že je ve vesmíru všude,“ konstatovala dr. Jill Tarterová na mezinárodním astronomickém kongresu v Praze v roce 2006.
Miliony obyvatelných exoplanet?
Od roku 1992 nalézají astronomové u cizích hvězd planety, říká se jim exoplanety. Američané dokonce vypustili v roce 2009 speciálního lovce - družici Kepler.
Ovšem planeta, na níž by se mohl vyvinout život, by podle našich představ měla mít určitou velikost a přiměřenou vzdálenost od své hvězdy, nejlépe by se měla podobat Zemi. Zatím však pozorují planety větší, plynné obry typu Jupitera, pro nalezení menších chybí přesnější přístroje.
Nicméně nedávno našli američtí astronomové na snímcích pořízených družicí Kepler první stopu planety, která se podobá Zemi. Je pouze o 60 procent větší, takže tam bude asi dvojnásobná přitažlivost - ohlásil John Grunsfeld, náměstek šéfa oddělení vědy centrály NASA. Svou hvězdu oběhne jednou za 385 dnů, bude tam také vyšší teplota. Krouží okolo hvězdy označené jako Kepler-425, která je v souhvězdí Labutě asi 1 400 světelných let od nás - proto má prozatímní název Kepler425b. Tato hvězda se zrodila přes 6 miliardami lety, je tedy o 1,5 miliardy let starší než Slunce. „Planeta Kepler-452b možná prochází obdobím, které Zemi čeká za víc než miliardu let, až Slunce zestárne a bude jasnější,“ upozornil Grunsfeld.
V polovině letošního července už bylo zaregistrováno 1 933 planet u cizích hvězd, přičemž v 1 223 případech se jednalo o celé planetární systémy.
Odhaduje se, že 22-30 procent objevených exoplanet se pohybuje v obyvatelné zóně hvězdy. Vzhledem k tomu, že naše Galaxie čili Mléčná dráha se skládá asi z 200 miliard hvězd, mohlo by mít 11-40 miliard hvězd planety vhodné pro život.
Odborníci se domnívají, že tělesa, na kterých by se mohl vyvíjet život, musí mít pevný povrch, nikoli plynný, a také splňovat další podmínky. Měly by kroužit okolo mateřské hvězdy přibližně po kruhové dráze a ve vzdálenosti, která umožní trvalou existenci vody. Neměly by být větší než dvojnásobek Země a menší než její polovina.
Rovnice pro výpočet vyspělých civilizací
Tři nepřímé argumenty tedy podporují hypotézu, že život ve vesmíru není ojedinělý. A jaké máme náznaky, že někde přebývají kosmické bytosti obdařené rozumem? Žádné, bohužel. Musíme vystačit s touto logickou úvahou: Jestliže se inteligence vyvinula na Zemi, mohl by se stejný proces opakovat i jinde - proč by měla být naše planeta výjimkou?
V roce 1961 sestavil Drake rovnici, podle níž se odhadoval možný počet vzdálených světů obývaných inteligencemi. Předpokládal, že polovina hvězd má nejméně jednu planetu, na níž existují příhodné podmínky pro život. Nakonec mu vyšlo, že pouze v naší Mléčné dráze čili Galaxii by mohlo existovat na tisíc vyspělých civilizací, které si vyměňují informace. Později tento odhad ještě zvýšil na 10 tisíc. Je to hodně, anebo málo?
Naše sluneční soustava je stará asi 5 miliard let. Galaxie se zrodila před dvojnásobnou dobou. Pokud někde existují kosmické inteligence, zřejmě budou na vyšším stupni vývoje.
Někteří odborníci však upozorňují, že musíme počítat s různým tempem vývoje života. Jestliže se rodí složitě, nicméně potom jeho vývoj pokračuje víceméně hladce, pak by mělo být v naší Galaxii 361 civilizací - domnívá se Duncan Forgan z Edinburské univerzity. Kdyby probíhal vznik komplikovaně, zato vývoj k inteligentní bytosti by byl jednoduchý, bylo by jich 31 513.
Mnozí vědci však neskrývají skepsi. Na konferenci SETI v lednu 2010 v Londýně znovu připomněl Simon Conway Morris z Cambridžské univerzity: Musíme být připraveni i na nejhorší variantu - že jsme ve vesmíru sami!
Ostatně už v roce 1950 se slavný italský fyzik Enrico Fermi, jeden z tvůrců atomové bomby, divil: Kde vlastně jsou? Když si uvědomíme velikost a stáří vesmíru, mělo by být vyspělých civilizací tisíce anebo i miliony. Nebydlíme na „špatné adrese“? Anebo jsou naši kosmičtí sousedé na stejně nízké technické úrovni jako my, takže nemají prostředky k efektivní komunikaci?
Netrpělivost sovětské Akademie věd
Od šedesátých let minulého století patřilo pátrání po signálech kosmických civilizací k prestižním vědeckým úkolům jak USA, tak SSSR.
V Sovětském svazu to zaujalo ředitele Radiofyzikálního ústavu univerzity v Gorkém Vsevoloda Trojického. Na rozdíl od Američanů, kteří počítali s krátkodobými projekty, chtěl Trojickij naslouchat kosmickému vysílání dlouhodobě.
Jeho tým začal v polovině října 1968 pomocí radioteleskopu o průměru 13 metrů posazeném na vysoké věži poblíž vesničky Zimenki. Přijímal signály na vlně 32 centimetrů, jak to navrhli radiotechnici v Moskvě. Později přidal i frekvenci 21 centimetrů. Pokračoval v prosinci a ještě v únoru 1969. Trojickij prozkoumal jedenáct hvězd podobných Slunci ve vzdálenostech 10-60 světelných let a mlhovinu M 31.
V březnu 1970 hledaly signály mimozemšťanů propojené radioteleskopy v Zimenkách a v Kara-Dagu na Krymu. V září a v listopadu se k nim připojily ještě stanice v Murmansku a v Ussurijsku na východní Sibiři. V zimě 1971-1972 zachytila tahle rozsáhlá síť během dne podivné záblesky trvající 1-2 minuty, v noci nepřicházely. Během jediného dne až 20 rádiových vzplanutí. Roku 1972 se k pevninským radioteleskopům připojila výzkumná loď Akademik Kurčatov plující v Atlantiku. I potom zachytili Sověti nezvyklé signály. Nakonec se zjistilo, že je způsobovalo Slunce.
Depeši mimozemských civilizací se světským specialistům nepodařilo zachytit. Trojickij nepatřil k privilegovaným vědcům. V Akademii věd rozhodli, že pátrání ukončí. Radioastronomové se musí věnovat užitečnější činnosti!
Podivný signál WOW
V srpnu 1977 přijal radioteleskop Ohijské státní univerzity podivný signál trvající 72 sekund. Jerry R. Ehman, který seděl u zapisovače, ho označil anglickým výkřikem WOW! A pod ním vešel do historie. Bohužel víc už se neopakoval a není jasné, co představoval a odkud přišel.
Kalifornská univerzita v Berkeley spustila v roce 1979 projekt SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emission from Nearby Developed Intelligent Population). Zapojila do něj největší radioteleskopy světa. Výsledek? Nula.
V letech 1981-1985 proběhl na observatoři Oak Ridge v Harvardu pomocí radioteleskopu průměru 26 metrů projekt Sentinel. Opět bez úspěchu. Nicméně toto hledání pokračuje dodnes, a to za pomoci Planetární společnosti, kterou zčásti financuje populární filmový režisér Steven Spielberg. V roce 1990 do toho zapojili observatoře v Argentině, které skenují jižní oblohu.
Velkým propagátorem pátrání po mimozemšťanech byl známý astronom Carl Sagan. Z jeho podnětu vznikl koncem roku 1984 v kalifornském Mountain View Institut SETI, podporovaný NASA. Když po mnoho let nepřinášel žádné informace, které by ukazovaly na vyspělý život, kosmická agentura ho přestala sponzorovat. Dnes žije z dotací několika předních průkopníků techniky a laureátů Nobelovy ceny.
Ústav řídil různé pátrací akce. Od září 1996 do dubna 1998 probíhal projekt Phoenix. Radioteleskopy v Parkesu v Austrálii, na Green Banku a v Arecibu na Portoriku, který má průměr 305 metrů, prohlížely 800 hvězd až do vzdálenosti 200 světelných let. V dubnu 2004 ohlásil jeho vedoucí Peter Backus výsledek: Žádný inteligentní signál jsme nezachytili.
Zárodek velkého pozorovacího systému
Veškeré pátrání dosud probíhalo na aparaturách prvotně určených pro radioastronomy. Institut SETI spolu s Kalifornskou univerzitou tuto metodu převrátil - v údolí Hat Creek, kde už je radioastronomická observatoř, postavily část specializované Allenovy soustavy teleskopů. Z předpokládaných 350 antén, každá o průměru 6,1 metru, jich od října 2007 funguje 42. Systém nazvali na počest spoluzakladatele Microsoftu Paula Allena, který na něj věnoval přes deset milionů dolarů. Na stavbu dalších aparatur zatím chybí peníze.
„Až tuto soustavu dokončíme a propojíme, získáme vlastně pohyblivý teleskop, odpovídající průměru číše 140 metrů,“ řekla Jill Tarterová, která patří k zakladatelům institutu. „Takový systém může naslouchat rádiovému vysílání 32 objektů současně. Vzhledem k tomu, že v tomto okruhu nebudeme zabírat jenom hvězdy, ale i další objekty, jako jsou pulsary, hnědí trpaslíci a podobně, vypomůžeme astronomům. Ovšem prvotní tady bude hledání signálů umělého původu.“
Institut SETI občas zápasí s nedostatkem financí. V dubnu 2011 musel uvést své radioteleskopy do hibernace. Začátkem roku 2012 je probudil Franklin Antonio, spoluzakladatel firmy Qualcomm, která zajišťuje bezdrátové telekomunikační služby, darem 3,6 milionu dolarů.
Ústav spotřebuje ročně dva miliony dolarů - prozradila Tarterová. A to je přibližně desetkrát víc, „než stojí veškerá činnost SETI na celém světě“.
Americká vláda se však podpory pátrání po kosmických inteligentech úplně nezřekla. Financuje Program mikrovlnného pozorování (MOP) pomocí dálkové sítě radioteleskopů, jejíž součástí jsou aparatura o průměru 43 metrů na Green Banku a 305metrová v Arecibu. Zkoumají vysílání od 800 blízkých hvězd. Ovšem to je součást běžného radioastronomického výzkumu.
Amatéři v akci
Naprosto unikátní je projekt zpracování zachycených informací SETI@home. David Gedye a Craig Kasnoff z Kalifornské univerzity v Berkeley si uvědomili, že ani největší počítače světa nemají kapacitu na to, aby rychle zpracovávaly všechny došlé signály a hledaly v nich známky inteligentní činnosti. Proto vyzvali k založení internetové sítě domácích počítačů, které by je ve volném čase zpracovávaly. Projekt, který řídí Berkeley, finančně zaštítily Planetární společnost a filmová společnost Paramount Pictures. Účastníci zpracovávají data přicházející z radioteleskopu v Arecibu. Práce spustili 17. května 1999. Po deseti letech měla síť 180 tisíc aktivních členů, kteří do ní zapojili přes 290 tisíc počítačů. Tato soustava nahrazuje výkon několika superpočítačů.
Od roku 1994 se pokouší o zachycování signálů amatérský klub SETI League (Spolek SETI), který má dnes 1 500 členů v 62 zemích. Jejich projekt Argus používá 134 radioteleskopů o průměru 3-5 metrů ve 27 státech, které jsou propojené, takže zesilují své možnosti.
Nepředstavitelné možnosti supercivilizací
Nepožívají naši vyspělí kosmičtí sousedé ke komunikaci mezi sebou spíše optické signály, tedy lasery? S touto myšlenkou přišli už v roce 1961 američtí fyzici R. N. Schwartz a Charles Hard Townes.
Po mnoha debatách to vyzkoušel Paul Horowitz z Harvard-Smithsonian observatoře. Optickým teleskopem o průměru 155 centimetrů pátral od října 1998 do listopadu 1999 po laserových záblescích u 2 500 blízkých hvězd. Opět bez úspěchu. Nyní v tom pokračuje spolu s kolegy z Princetonu, který používají dalekohled o průměru 91 centimetrů. V budoucnosti to budou zkoušet na observatoři Oak Ridge pomocí přístroje dvojnásobně velkého.
Autoři studie Cyclops z roku 1971, kterou vedli Frank Drake a Bernard Oliver z firmy Hewlett-Packard, doporučovali postavit na zachycování laserů a tepelného záření supercivilizací teleskop Colossus o průměru 74 metrů. Podle jejich výpočtů by tyhle stopy dovedl zachytit do vzdálenosti 60 světelných let. Zatím však nikdo o vybudování takového kolosu neuvažuje. Největší dalekohled o průměru 10,4 metru funguje od roku 2009 na Kanárských ostrovech, stál 130 milionů euro.
Supercivilizace by se mohly projevovat i stavbou gigantických objektů - upozornil v roce 1959 britský teoretický fyzik Freeman Dyson. Tato Dysonova sféra, jak se jí říká, by měla zachycovat veškeré záření mateřské hvězdy, aby je mohly vyspělé bytosti racionálně využít. Ani takovou stavbu dosud nikdo nezaregistroval.
I Země se hlásí
Vedle tohoto pasivního pátrání se odborníci pokoušejí na existenci naší technické civilizace na Zemi upozorňovat. Musíme to však brát spíše jako zoufalou lahvovou poštu.
V letech 1972 a 1973 vyslala NASA sondy Pioneer 10 a 11 k průzkumu několika planet. Počítala s tím, že později opustí naši soustavu. Proto na ni umístili plakety, na kterých jsou vyobrazeni muž a žena i pozice Země ve sluneční soustavě. Obě aparatury už ji opustily a míří do hlubokého vesmíru.
Dvojice automatů Voyager z roku 1977 nese záznamové zlaté desky, na kterých je nahrané obrazové i zvukové poselství případným vzdáleným civilizacím. Obsahuje pozdrav v desítkách jazyků včetně češtiny, záznam morseovky, zvuk traktoru, ale i polibku. I Voyagery už jsou daleko, ale stále se ozývají a vysílají zprávy o svém okolí.
Radioastronomové se několikrát vyslali signál s poselstvím ke hvězdám. Nejznámější je depeše odvysílaná 16. listopadu 1974 radioteleskopem Arecibo na Portoriku, který má průměr talíře305 metrů. Telegram mířil ke hvězdokupě M13, vzdálené od Země 25 tisíc světelných let, a jeho odeslání trvalo 1 679 vteřin. Tato hvězdokupa se skládá z více než 100 tisíc hvězd a je stará 12 miliard let, takže bylo dost času, aby se tam vyvinul život, navíc život inteligentní. Zprávu sestavili Frank Drake a Charles Sagan. Obsahovala naše znalosti o dědičnosti, graficky znázornila člověka i sluneční soustavu, ukázala radioteleskop a některé další věci.
Obří radioteleskop v Jevpatorii na Krymu vyslal čtyři poselství: v letech 1999, 2001, 2003 a 2008. Poslední směřovalo ke hvězdě Gliese 581, vzdálené 20 světelných let, okolo níž obíhají čtyři exoplanety.
Práce na deset let i více
Prozkoumat jednu miliardu hvězd blízkých Slunci a sto galaxií za Mléčnou drahou. To je úkol za sto milionů dolarů, který vytýčil Milner na příštích deset let pátračům po kosmických inteligencích v projektu Breakthrough Listen. Měli by k tomu využívat největší radioteleskopy v Austrálii a v Západní Virginii. Pokud tato doba nestačí, chce Milner dotovat pokračování prací.
„Vesmír se nehemží životem, ale my pravděpodobně nejsme sami,“ řekl Milner týdeníku Time. „Kdybychom byli sami, byla by to ztráta času. Ale já nechci být soudcem, já chci pomoci najít odpověď.“
I kdyby se nepodařilo žádnou depeši mimozemšťanů zachytit, měla by tahle práce smysl? Určitě měla. Protože vedlejším produktem tohoto úsilí je další poznávání vesmíru, nalézání dosud neznámých objektů. To je zásadní úkol základního výzkumu - poznávání světa okolo nás.
Všichni se shodují: Objev mimozemšťanů v naší sluneční soustavě by znamenal revoluci ve vědě. A objev kosmických sousedů, patrně mnohonásobně duchovně a technicky vyspělejších než jsme my, by převrátil veškerý náš život.
Vyšlo ve zkrácení v MFD 1. 8. 2015
Se svolením autora převzato z www.karelpacner.cz