معمای محتمل‌ترین پیغام فرازمینی؛ دانشمندان احتمالاً به توضیح نهایی برای سیگنال واو! رسیدند

آیا ما تنها هستیم؟ برای لحظه‌ای در ۱۵ اوت ۱۹۷۷، تقریباً به‌طور قطعی به‌نظر می‌آمد که پاسخ احتمالاً منفی است. در آن شب، رصدخانه رادیویی بیگ ایر در دانشگاه ایالتی اوهایو، سیگنالی بسیار قدرتمند را از آسمان دریافت کرد که دست‌کم ۷۲ ثانیه طول کشید و با فرکانسی خاص از راه رسید. به‌نظر نمی‌آمد که این پیغام آسمانی هیچ‌یک از ویژگی‌های پدیده‌های اخترفیزیکی طبیعی را داشته باشد و در عوض، شبیه چیزی بود که از منابع مصنوعی انتظار می‌رود.

سیگنال رادیویی به همان سرعتی که از راه رسید، ناپدید شد و از آن زمان تاکنون، با وجود جست‌وجوهای طولانی برای یافتن هوش فرازمینی (SETI)، نه آن پیغام و نه چیزی شبیه به آن شناسایی نشده است. سیگنال اسرارآمیز پس از آن که یک پژوهشگر ستی روی نسخه‌ی چاپی آن، واژه‌ی «واو!» را نوشت، به این نام معروف شد. ایده‌های مختلفی برای توضیح سیگنال واو! مطرح شده؛ اما بسیاری از پژوهشگران استدلال می‌کنند که به احتمال زیاد این پیام نوعی تداخل رادیویی از اجسام انسان‌ساخت بوده است. بااین‌حال، علاقه‌مندان به حیات فرازمینی، احتمال ارسال سیگنال از سوی تمدنی کیهانی و فوق‌‌پیشرفته را همچنان انکارناپذیر می‌دانند.

آبل مندز، نویسنده اصلی مقاله و مدیر آزمایشگاه زیست‌پذیری سیاره‌ای در دانشگاه پورتوریکو، این احتمال را که سیگنال واو! صرفاً تداخل رادیویی از ابزارهای انسانی بوده باشد، برای سال‌های متمادی رد می‌کرد؛ اما او و همکارانش پس از بررسی دقیق چندین سیگنال مشابه که به‌طور غیرمنتظره در داده‌های بایگانی رصدخانه بزرگ آرسیبو یافت شد، اکنون گمان می‌کنند که پیغام فرازمینی سال ۱۹۷۷ ناشی از نوعی آشفتگی بسیار نادر اخترفیزیکی بوده است.

اخترشناسان دیگر، تلاش تازه برای حل معمای دیرینه را تحسین می‌کنند. بااین‌حال هنوز به‌طور دقیق معلوم نیست که برخوردهای اعماق فضا، چگونه سیگنال واو! را منتشر می‌کنند. ایوت ساند، اخترشناس رادیویی در دانشگاه اورگان که در پژوهش اخیر مشارکت نداشت، یافته‌ی جدید را نویدبخش می‌داند، اما خاطرنشان می‌کند که جزئیات هنوز بسیار اندک هستند.

درمقابل، کوین اورتیز سبایاس، دانش‌آموخته‌ی اخترفیزیک در مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و از نویسندگان مطالعه می‌گوید: «داستان رویارویی شراره ستاره‌ای با ابر هیدروژن قطعاً تا حدودی گمانه‌زنی است. ما نمی‌گوییم به‌طور قطع این‌گونه بوده، بلکه باور داریم این توضیح، فرضیه‌ای بسیار هیجان‌انگیز است.»

جست‌وجوی امواج رادیویی مشکوک، روشی محبوب برای ردیابی بیگانگان است؛ اما مشکلی که همواره وجود داشته، این است که تقریباً هر سیگنال عجیب را می‌توان در اصل به پدیده‌های اخترفیزیکی نادر اما کاملاً طبیعی، از «آروغ‌زدن» سیاه‌چاله‌ها گرفته تا اتمسفر متشنج سیاره‌ها، نسبت داد. نکته‌ی کلیدی که در این زمینه «طبیعی» را از «مصنوعی» متمایز می‌کند، این است که دومی به «باریک‌باند»بودن تمایل دارد؛ بدین معنی که به‌جای انتشار در محدوده‌ای بسیار بزرگ از فرکانس‌های رادیویی، در طیفی بسیار کوچک متمرکز است. آن‌ها همچنین اغلب ساختاری برای خود دارند که به‌طور عمدی اطلاعات را رمزگذاری می‌کند.

دانشمندانی که برای یافتن سیگنال‌های مصنوعی، به جست‌وجوی ستارگان می‌پردازند، اغلب ترجیح می‌دهند که فرکانس خاص ۱۴۲۰ مگاهرتز را اسکن کنند. تمام ستاره‌شناسان انسانی و احتمالاً غیرانسانی می‌دانند که هیدروژن خنثی به‌عنوان ساده‌ترین عنصر موجود، امواج رادیویی را به‌طور طبیعی در این فرکانس ساطع می‌کند. همچنین از قضا، ۱۴۲۰ مگاهرتز در باند نازکی از طیف الکترومغناطیس قرار دارد که روی زمین، براساس توافق‌های بین‌المللی، محدوده‌ی ممنوعه برای انتشارات رادیویی است. به همین دلیل، ۱۴۲۰ مگاهرتز فرکانس محبوب جست‌وجوگران ستی است.

پیغام واو! نه‌تنها سیگنالی باندباریک بود، بلکه دقیقاً در حد مطلوب ۱۴۲۰ مگاهرتز قرار داشت و ۳۰ برابر شدیدتر از هر نویز پس‌زمینه‌ی رصدشده بود. منشأ آسمانی آن را نمی‌توان به‌طور دقیق تعیین کرد؛ اما به‌نظر می‌آید از نزدیکی خوشه‌ای متراکم از ستارگان در صورت فلکی کمان به نام M55 آمده باشد. واو! در ظاهر شبیه به پیغامی عمدی بود که ممکن است انتظار تکرار آن وجود داشته باشد؛ اما فقط تکه‌ای ۷۲ ثانیه‌ای از آن در پایگاه‌های داده‌ی ما ثبت شد و بعداً دیگر هیچ‌کس نتوانست دوباره سیگنال را در همان منطقه از آسمان شناسایی کند.

مندز و تیمش که در مورد اصالت سیگنال واو! کنجکاو بودند، تصمیم گرفتند با کاوش در داده‌های بایگانی رصدخانه آرسیبو، چیزی شبیه به آن پیدا کنند. این رصدخانه که به‌عنوان گوش بزرگ زمین شناخته می‌شد، اکنون از بین رفته است؛ اما برای چندین دهه بزرگ‌ترین و حساس‌ترین تلسکوپ رادیویی تک‌بشقابی بشر محسوب می‌شد. در کمال تعجب، پژوهشگران سیگنال‌هایی را کشف کردند که در باند باریک و نزدیک به فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز منتشر شده بودند و در نتیجه شباهت زیادی به واو! داشتند.

در مجموع، تجزیه‌وتحلیل تیم پژوهشی هشت سیگنال شبیه به واو! را آشکار کرد که آرسیبو در طول اسکن‌های کوتاه و متناوب از تکه‌های کوچک و متفاوت آسمان بین فوریه و مه ۲۰۲۰ ثبت کرده بود. هرکدام از سیگنال‌ها در فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز با بسیار نزدیک به آن بودند، اما شدتشان بین ۵۰ تا ۱۰۰ برابر کمتر از شدت سیگنالی بود که رصدخانه‌ی بیگ ایر نیم‌قرن پیش شناسایی کرد.

دیدن سیگنال‌های پراکنده‌ی متعدد شبیه به واو! در چنین مدت کوتاهی، نشان‌دهنده‌ی منشأ طبیعی است و واضح‌ترین عامل انتشار آن‌ها، ابرهای بی‌شمار هیدروژن خنثی با انتشارات رادیویی در فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز هستند. اخترشناسان از مدت‌ها پیش می‌دانستند این ابرها در فضای میان‌ستاره‌ای به‌وفور یافت می‌شوند. مندز و همکارانش باور دارند که بیگ ایر در آن شب سرنوشت‌ساز تابستان ۱۹۷۷، به‌طور تصادفی به سمت یکی از آن ابرها نشانه رفته بود و از آنجا که آن ابر معمولی سرد در فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز به‌شدت می‌درخشید، در معرض بمباران منبعی قدرتمند از تابش‌ها قرار گرفت.

برای ایجاد انفجار رادیویی قدرتمندی در حد سیگنال واو! تابش اولیه باید بسیار شدید باشد. حتی رویدادی سهمگین مثل انفجار ابرنواختر که به درون ابر هیدروژن سرازیر می‌شود و آن را فشرده می‌کند، کافی نیست. ابرنواختر می‌تواند امواج رادیویی زیادی را آزاد کند؛ اما انتشارات در طیف وسیعی از فرکانس‌ها تابیده می‌شوند. در عوض، پژوهشگران باور دارند که انفجاری هدایت‌شده از پرتوهای ایکس و گاما (شاید جرقه‌ای از یک مگنتار)، می‌توانست با چنان شدت خیره‌کننده‌ای به ابر هیدروژن برخورد کند که نتیجه‌اش درخشش باندباریکی قوی بود و از قضا روی زمین ثبت شد.

چنین تابش مستقیم و درخشانی از امواج رادیویی به‌عنوان میزر (معادل رادیویی لیزر) شناخته می‌شود. در این مورد، منشأ سیگنال نوعی میزر هیدروژنی است. میزرهای هیدروژنی در فضا نادر هستند؛ اما چندین دهه است که مشاهده شده‌اند و بااین‌حال، هیچ‌کدام در فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز به‌طور قطعی شناسایی نشده‌اند. هرچند چنین انتشاراتی در آزمایشگاه انجام شده‌اند و برخی پژوهش‌های نظری وجود دارد که چگونگی ایجاد طبیعی آن‌ها را تا حدی توضیح می‌دهند، اخترفیزیکدانان وقوع این فرایند در فضا را بسیار بعید می‌دانستند. مطالعه‌ی اخیر نشان می‌دهد که میزر هیدروژنی می‌تواند به‌نحوی در طبیعت اتفاق بیفتد؛ اما جزئیات خاص فیزیکی آن مبهم باقی می‌ماند.

البته ویژگی باریک‌باند همچنان می‌تواند بدین معنی باشد که واو! منشأ غیرانسانی دارد و پیغامی عمدی از جانب ذهن‌های جست‌وجوگر حیات در آن‌سوی راه شیری یا فراتر از آن است. پس آیا بالأخره ممکن است بیگانگان در کار باشند؟ مندز چنین باوری ندارد. او می‌گوید هیچ سیگنال دیگری که در شب‌هنگام از راه رسیده، هرگز انتظارات جامعه ستی برای اولین تماس با بیگانگان را برآورده نکرده است؛ پس چرا این یکی باید بسیار متفاوت باشد؟ بارها و بارها معلوم شده که هر سرنخ غیرقطعی از نجوای بیگانگان، پژواکی بدفهمیده‌شده از پدیده‌ای اخترفیزیکی بوده است.