To jest dobry artykuł

Sygnał Wow!

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Fragment wydruku sygnału Wow! z sekwencją „6EQUJ5” i notatką J.R. Ehmana. Horyzontalnie (w wierszach) poszczególne kanały częstotliwości (każdy kanał obejmuje 10 kHz pasma); wertykalnie (w kolumnach) czas (lub współrzędne położenia na niebie). Zapis podaje względną moc sygnału:
spacja – od 0 do 1,0;
1 – od 1,0 do 2,0;
...
9 – od 9,0 do 10,0;
A – od 10,0 do 11,0;
...
U – od 30,0 do 31,0.

Sygnał Wow! – silny sygnał radiowy odebrany przez dr. Jerry’ego R. Ehmana 15 sierpnia 1977 roku przy pomocy radioteleskopu Big Ear (ang. „Wielkie ucho”), należącego do Uniwersytetu Stanu Ohio, który od 1973 roku prowadził nasłuch nieba w ramach programu poszukiwania inteligencji pozaziemskiej SETI[1]. Odkrycie przyciągnęło dużą uwagę jako potencjalny sztucznie wytworzony i pochodzący spoza Układu Słonecznego sygnał, trwający 72 sekundy. Później sygnału nie zaobserwowano.

Odkrycie[edytuj | edytuj kod]

Poszukiwania[edytuj | edytuj kod]

W 1959 roku w artykule w czasopiśmie „Nature” dwaj fizycy z Uniwersytetu Cornella Philip Morrison i Giuseppe Cocconi rozważali optymalny sposób komunikacji możliwy do wybrania przez rozwiniętą cywilizację pozaziemską celem kontaktu z potencjalną cywilizacją Układu Słonecznego. Autorzy za najbardziej prawdopodobny i zrozumiały dla każdej cywilizacji uznali sygnał o częstotliwości 1420 megaherców, czyli o długości fali 21 centymetrów odpowiadającej linii emisyjnej atomów wodoru i postulowali nasłuch sygnałów o tej częstotliwości, rozpoczynając od najbliższych gwiazd[2][3].

W 1963 roku w Delaware w stanie Ohio uruchomiono radioteleskop miejscowego uniwersytetu stanowego projektu Johna Krausa[4]. Radioteleskop posiadał antenę odpowiadającą talerzowi o średnicy 150 (później 175) stóp i w latach 1965–1971 wykorzystywany był do programu nasłuchu radiowego katalogującego nowe obiekty Ohio Sky Survey[5]. Badanie wykonywane było przeważnie na częstotliwości 1415 MHz (megaherców), choć także zbierano i analizowano dane na częstotliwościach 2650 MHz i 612 MHz[5]. W 1973 roku, po zakończeniu programu z powodu obcięcia środków przez finansującą badania amerykańską National Science Foundation, radioteleskop został przeznaczony do poszukiwań sygnałów obcych cywilizacji[1][6]. Projektując nowe badanie zdecydowano się na nasłuch sygnału o częstotliwości 1420,4058 MHz, czyli promieniowania emitowanego przez neutralne atomy wodoru[7].

Odbierany sygnał radiowy był zbierany i przetwarzany przez uruchomiony na komputerze IBM 1130 program komputerowy N50CH napisany przez Roberta Dixona i Jerry’ego Ehmana, wolontariuszy przy tych badaniach[8]. Wydruk z IBM 1130 przedstawiał: po lewej stronie kalkulowaną wartość stosunku sygnału do szumu, po prawej informację o rektascensji i deklinacji przeliczonych do epoki B1950.0, podawane w 12-sekundowych interwałach. Lewa strona wydruku prezentowała dane dla poszczególnych 50 kanałów przeliczone wielokrokową formułą mającą oddać część całkowitą oszacowanego stosunku sygnału do szumu; te części całkowite kodowane były na 36-stopniowej, alfanumerycznej skali[7]. Każdy znak lewej strony przedstawiał, dla danego czasu i kanału, stosunek natężenia (lub mocy) odbieranego sygnału (pomniejszony o wartość progową) do średniej kwadratowej natężenia[9]. Taki pomiar wykonywano równocześnie dla poszczególnych kanałów o szerokości 10 kHz[9]; przy czym najpierw w każdym interwale pomiar natężenia trwał 10 sekund i był uśrednieniem 10 pomiarów sekundowych wykonanych dla każdego z 50 kanałów; następnych około dwóch sekund zajmowało przetworzenie i analiza sygnału przez komputer[7]. Otrzymaną wartość, stanowiącą wielokrotność aktualizowanej średniej kwadratowej mocy sygnału (będącej estymatorem odchylenia standardowego) kodowano na ww. alfanumerycznej skali od 0 przez A (10) do Z (35)[7][9].

Sygnał[edytuj | edytuj kod]

Graf mocy sygnału względem czasu z danych z wydruku powyżej. Moc jest podana w jednostce względnej będącej stosunkiem mocy sygnału do szumu, czas w sekundach.

Do odkrycia miało dojść kilka dni po 15 sierpnia[7] lub – według relacji Setha Shostaka – późnym wieczorem 16 sierpnia 1977 roku, gdy dr Jerry Ehman czytał wyniki obserwacji z poprzedniego dnia[10]. Kluczowy wydruk zawierał sekwencję mocy sygnału „6EQUJ5”, wskazującą na wzrost, a następnie spadek odbieranej i przeliczanej zgodnie z powyższym opisem wartości intensywności sygnału. Największą intensywność wskazywał interwał „U” mający oznaczać uśrednione natężenie sygnału 30–31 razy większe od szumu tła[7]. Nazwa sygnału wzięła się z notki zostawionej przez Ehmana na wydruku sygnału, gdy okazało się, że sygnał niemal idealnie pasuje do oczekiwanej charakterystyki sygnału od obcych inteligentnych form życia[11][12].

Sygnał został odebrany na założonej częstotliwości bliskiej linii wodoru (21 cm) i miał wąskie pasmo (poniżej 10 kHz). Czas odbierania sygnału wynikał z konstrukcji radioteleskopu, który omiatał kolejne obszary nieba w miarę obracania się Ziemi. Każdy punkt mógł obserwować przez 72 sekundy. Zgodnie z charakterystyką pozaziemskiego źródła intensywność zapisanego sygnału (sekwencja „6EQUJ5”) rosła przez pierwsze 36 sekund, a następnie malała[9].

Możliwe lokalizacje źródła sygnału Wow! na mapie nieba. Źródło sygnału może leżeć gdziekolwiek w obszarze czerwonych pasm. Dla lepszej widoczności szerokość pasm na rysunku jest większa niż w rzeczywistości.

Radioteleskop, który wykrył sygnał, wyposażony był w dwie postawione obok siebie anteny odbiorcze[13], obserwujące obszary nieba odległe od siebie o 3/4°. Sygnały ich były od siebie odejmowane, aby usunąć „tło”, czyli emisję ze strony ziemskiej atmosfery i innych ziemskich obiektów[13]. Punktowe źródło na niebie powinno przejść przez pola widzenia obydwu odbiorników w odstępie około trzech minut (dokładnie: 2 minut i 50 sekund)[14]. Jednak w wypadku „Sygnału Wow!” emisja została zarejestrowana tylko przez jedną z anten[14]. Oznacza to, że emisja albo rozpoczęła się po przejściu przez pole widzenia pierwszej anteny, albo zakończyła przed wejściem w pole widzenia drugiej. Ponieważ zapisywana była tylko wartość bezwzględna różnicy sygnałów, nie wiadomo, która z anten sygnał zarejestrowała[8].

Mapa cieplna przedstawiająca spektrogram wiązki. Sygnał WOW! w lewym dolnym rogu.

Niemożność ustalenia, która z anten odebrała sygnał, powoduje, że nie da się jednoznacznie ustalić położenia jego źródła (używany wówczas program komputerowy nie identyfikował anteny, z której pochodził sygnał)[8].

Dodatkowo pierwotnie podane możliwe wartości rektascensji zawierały błąd. W późniejszych pracach Ehrman poinformował o znalezieniu błędu w stosowanym wówczas programie, który zamiast odejmować korektę odczytu potrzebną z powodu dwuantenowej konstrukcji teleskopu dodawał ją podwajając przekłamanie[8]. Podane później skorygowane możliwe wartości rektascencji to (dla epoki 1950):

  • 19h 22m 24,64s ±5s
  • 19h 25m 17,01s ±5s[14][8].

Deklinacja źródła jest jednoznacznie określona (program na wydruku jednoznacznie zapisywał znak ujemny lub dodatni deklinacji), ale ze względu na konstrukcję anten znana jest ze słabszą dokładnością. Wynosiła ona −27° 03' ±20'[8].

Ten region nieba znajduje się w konstelacji Strzelca[8], około 2,5 stopnia na południe od grupy gwiazd Chi Sagittarii[15][16]. Tau Sagittarii jest najbliższą dobrze widoczną gwiazdą[17].

Próby ponownego odbioru[edytuj | edytuj kod]

Zespołowi Ohio State nie udało się powtórzyć obserwacji, mimo ok. 100 skanów tego obszaru nieba w ciągu kolejnych kilku lat[14].

W 1987 i 1989 roku próbowano wykryć ponownie ten sygnał w ramach projektu META (Megachannel ExtraTerrestrial Assay[18]) przy pomocy radioteleskopu w Harvardzie, a w latach 1995 i 1996 za pomocą znacznie potężniejszych urządzeń Very Large Array w stanie Nowy Meksyk[14]. Ponowną próbę podjęto w 1999 roku za pomocą radioteleskopu Uniwersytetu Tasmańskiego (obserwatorium Mount Pleasant)[19]. Żadne z tych starań nie zakończyło się sukcesem. Powyższe poszukiwania, m.in. przy pomocy VLA, przedstawił w książce The Elusive Wow: Searching for Extraterrestrial Intelligence astronom-amator Robert Gray[12].

Mimo braku powtórzeń „Sygnał Wow!” wciąż budzi zainteresowanie i uważany jest za jedną z nierozwiązanych zagadek astronomii[20][21][22].

Możliwe wyjaśnienie[edytuj | edytuj kod]

W styczniu 2016 roku prof. Antonio Paris i dr Evan Davies, uczeni z St. Petersburg College (w St. Petersburg na Florydzie), poinformowali, że według nich prawdopodobną przyczyną powstania sygnału były chmury wodoru otaczające obie bądź jedną z komet: 266P/Christensen lub P/2008 Y2 (Gibbs 8), które nie były znane w 1977 roku, a które w tamtym czasie znajdowały się w rejonie nieba, skąd dotarł sygnał[23][24][25]. Informację o tym doniesieniu odnotowano m.in. na stronie internetowej tygodnika „New Scientist[26], a Paris przystąpił do organizacji eksperymentu wspartego przez crowdfunding[21]. Zbliżenie się tych komet do Ziemi między listopadem 2016 i lutym 2017 roku było okazją do ich ponownego nasłuchu przez radioteleskopy, podczas którego uzyskano bardzo podobny sygnał[27], jednakże ich wyjaśnienie spotkało się z krytyką odkrywcy oryginalnego sygnału[28]. W 2017 roku Ehman wskazał, że jest wysoce nieprawdopodobne, aby komety były źródłem sygnału, co potwierdzili naukowcy z programu SETI Ohio State University Radio Observatory[29].

Sygnał Wow! w kulturze popularnej[edytuj | edytuj kod]

Odebrany sygnał spotkał się z odpowiedzią w fantastyce naukowej, kulturze masowej i popularnonaukowej. Odniesienie do sygnału pojawia się w teledysku do Oxygen 17 Jean-Michela Jarre’a. Na wydanym w 2012 roku albumie This Machine amerykańskiego zespołu The Dandy Warhols pojawił się utwór Seti vs. the Wow! Signal[30].

W ramach reklamy wchodzącego serialu National Geographic Chasing UFOs zbierano odpowiedzi na sygnał, by je wyemitować w kosmos w 35. rocznicę odebrania sygnału[31][22]. Uwagę sygnałowi poświęcono w odcinku serialu Z Archiwum X (odcinek Mały zielony ludzik otwierający drugą serię)[32], a także w serii Into the Universe with Stephen Hawking[33].

Czterdzieści lat po odbiorze sygnału powstał film dokumentalny Wow Signal z udziałem m.in. Jerry’ego Ehmana i Setha Shostaka[34].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b Susan Kelley, Big Ear Radio Observatory - Last remains of Big Ear removed, „The Delaware Gazette”, www.bigear.org, 8 maja 1998 [dostęp 2019-01-19].
  2. Giuseppe Cocconi, Philip Morrison, Searching for Interstellar Communications, „Nature” (184), bigear.org, 1959, s. 844-846 [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  3. Giuseppe Cocconi, Philip Morrison, Searching for Interstellar Communications, „Cosmic Search”, 1 (1), Skrót artykułu z Nature z 1959, Cornell University. Ithaca, New York, 1979 [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  4. Big Ear Radio Observatory - The Building of Big Ear, www.bigear.org, 13 sierpnia 2005 [dostęp 2019-09-30] (ang.).
  5. a b Big Ear Radio Observatory - The Ohio Sky Surveys, www.bigear.org, 5 lutego 2017 [dostęp 2019-09-30] (ang.).
  6. Big Ear Radio Observatory - Big Ear Entered in Guinness Book of Records, www.bigear.org, 1995 [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  7. a b c d e f Jerry R. Ehman, Big Ear Radio Observatory - Wow! 20th Anniversary Report, www.bigear.org, 20 lutego 2008 [dostęp 2019-09-30] (ang.).
  8. a b c d e f g Jerry R. Ehman, Wow! Signal - 30th Anniversary Report, www.bigear.org, 28 maja 2010 [dostęp 2019-01-21] (ang.).
  9. a b c d Jerry Ehman, Big Ear Radio Observatory - Explanation of 6EQUJ5, www.bigear.org [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  10. Seth Shostak, Happy Birthday WOW! The enigmatic signal was recorded 40 years ago., SETI Institute www.seti.org, 15 sierpnia 2013 [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  11. Robert Krulwich, Aliens Found In Ohio? The 'Wow!' Signal, NPR.org, 28 maja 2010 [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  12. a b Ross Andersen, The 'Wow!' Signal: One Man's Search for SETI's Most Tantalizing Trace of Alien Life, The Atlantic, 16 lutego 2012 [dostęp 2019-01-20] (ang.).
  13. a b Feed Horns, www.bigear.org [dostęp 2019-01-21] (ang.).
  14. a b c d e Robert H. Gray, Kevin B. Marvel, A VLA Search for the Ohio State "WOW", „The Astrophysical Journal” (546), 10 stycznia 2001, s. 1171 (ang.).
  15. Antonio Paris, Evan Davies, Hydrogen Clouds from Comets 266/P Christensen and P/2008 Y2 (Gibbs) are Candidates for the Source of the 1977 “WOW” Signal, „Journal of the Washington Academy of Sciences”, 101 (4), 2015, s. 25-32 [dostęp 2019-01-24] (ang.).
  16. Joshua Filmer, The Search for Life Beyond Earth: The “Wow!” Signal, Futurism, 14 sierpnia 2014 [dostęp 2019-01-24] (ang.).
  17. Signal WOW!, Coming From These Stars, Astronomy Science, 11 października 2015 [dostęp 2019-01-24] (ang.).
  18. David Darling: Project META (ang.). W: Encyclopedia of Science [on-line]. [dostęp 2019-10-04].
  19. Robert H. Gray, Simon Ellingsen, A Search for Periodic Emissions at the Wow Locale, „The Astrophysical Journal”, 578 (2), 2002, s. 967, DOI10.1086/342646, ISSN 0004-637X [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  20. Avery Thompson, The Mystery of a 40-Year-Old Signal From Outer Space Might Finally Be Solved, Popular Mechanics, 5 czerwca 2017 [dostęp 2019-01-24] (ang.).
  21. a b BusinessInsider com Ali Sundermier, 15 Kwi 16 22:04, 10, We spoke to the man who's close to solving a 40-year old mystery signal from deep space, Business Insider, 13 maja 2016 [dostęp 2019-01-24] (ang.).
  22. a b Mark Memmott, Will E.T. Hear Us? Reply To 'WOW! Signal' Gets Beamed Into Space Today, NPR.org, 15 sierpnia 2012 [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  23. prof. Antonio Paris, dr Evan Davies: Hydrogen Clouds from Comets 266/P Christensen and P/2008 Y2 (Gibbs) are Candidates for the Source of the 1977 “WOW” Signal (ang.). planetary-science.org, 2016-01-01. [dostęp 2016-01-12]. [zarchiwizowane z tego adresu (2017-07-30)].
  24. The “Wow!” Signal – The Center for Planetary Science [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  25. Tajemnica kosmicznego "sygnału WOW!" bliska rozwiązania, TVN24.pl, 15 kwietnia 2016 [dostęp 2019-01-19].
  26. Jesse Emspak: Famous Wow! signal might have been from comets, not aliens (ang.). New Scientist, 2016-01-11. [dostęp 2016-01-12].
  27. Piotr Cieśliński, Zagadka słynnego radiowego sygnału "Wow!" od kosmitów została wyjaśniona, Artykuł przypuszczalnie inspirowany Wikipedią, wyborcza.pl, 9 czerwca 2017 [dostęp 2019-01-19] (pol.).
  28. Przemek Berg, Tajemniczy sygnał Wow! Czy już wiemy, czym był?, www.polityka.pl, 11 czerwca 2017 [dostęp 2019-01-19] (pol.).
  29. Robert S. Dixon, WOW Comet Rebuttal, naapo.org, 6 czerwca 2017 [dostęp 2019-01-19].
  30. The Dandy Warhols - This Machine, Discogs [dostęp 2019-09-30] (ang.).
  31. Campfire / National Geographic Chasing UFOs, campfirenyc.com [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  32. The X-Files, S2E1: “Little Green Men”, Nostalgia Vision, 30 lipca 2013 [dostęp 2019-01-19] (ang.).
  33. The Wow! Signal w Into The Universe With Stephen Hawking - Aliens. Into The Universe With Stephen Hawking. Discovery.
  34. Wow Signal (2017), IMDb [dostęp 2019-09-30] (ang.).

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]