U­z­a­y­l­ı­l­a­r­ ­b­i­z­e­ ­s­i­n­y­a­l­ ­g­ö­n­d­e­r­i­y­o­r­ ­o­l­s­a­y­d­ı­,­ ­b­ö­y­l­e­ ­g­ö­r­ü­n­e­b­i­l­i­r­l­e­r­d­i­.­

Brzycki, “Bir radyo anteni tarafından toplanan ham veriler voltaj ölçümleridir; bir radyo dalgası antende okunan ve voltaj olarak kaydedilen bir akımı indükler” dedi. “Bir radyo teleskopu, daha geniş bir ışık alanına odaklanmak, çözünürlüğü ve parlaklığı arttırmak için parabolik bir çanakla güçlendirilmiş bir antendir. ve zaman (potansiyel bir sinyalin ne zaman ve nerede olduğu).”

Bunu elde etmek için, diyor Brzycki, gökbilimciler, giriş zaman serisi verilerine doğru gözlemlenen her frekansın gücünü hesaplayan algoritmalar kullanarak işe başlarlar. Başka bir deyişle, algoritma, radyo sinyali verilerini uzay ve/veya zamanın bir fonksiyonundan uzaysal frekansa veya zamansal frekansa bağlı bir fonksiyona dönüştürür – nam-ı diğer. bir Fourier Dönüşümü (FT). Bunun karesini alarak, gökbilimciler veri toplama periyodu boyunca her frekansın yoğunluğunu ölçebilirler.

“Tam bir spektrogram, zaman ve frekansın bir fonksiyonu olarak bir yoğunluk dizisi elde etmek için, voltaj-zaman serisinin bir bölümünü alırız, FT’yi alırız, sonra bir diziyi etkili bir şekilde istifleyebilmemiz için bu işlemi tüm gözlem boyunca tekrarlarız. zaman yönünde üst üste FT-veri dizileri,” diye ekledi Brzycki. “[O]Bir zaman çözünürlüğüne karar verdiğinizde, gereken zaman örneklerinin sayısını buluyoruz ve her bir frekans bölmesinde ne kadar güç bulunduğunu görmek için FT’yi hesaplıyoruz.”

SETI araştırmacıları tarafından kullanılan birincil arama algoritması, frekans kaymasını düzeltmek için radyo dalgalarının spektrumunu değiştiren ve bir sinyalin sinyal-gürültü oranını en üst düzeye çıkaran “tutarsız ağaç deDoppler” algoritması olarak bilinir. Şimdiye kadar kurulmuş en kapsamlı SETI arama programı olan Breakthrough Listen, bu algoritmanın TurboSETI olarak bilinen ve birçok “tekno-imza” aramasının (diğer bir deyişle teknolojik faaliyetin işaretleri) bel kemiği olarak hizmet eden açık kaynaklı bir sürümünü kullanır. Brzycki’nin açıkladığı gibi, bu yöntemin bazı dezavantajları vardır: “Algoritma, potansiyel bir SETI sinyalinin yüksek bir görev döngüsüyle (neredeyse her zaman ‘açık’ olduğu anlamına gelir) sürekli olduğu varsayımını yapar. Sürekli bir sinüs dalgası sinyali aramak, iyi bir ilk adım çünkü insanların bu tür sinyalleri üretmesi ve iletmesi nispeten kolay ve ucuz.

“TurboSETI her zaman ‘açık’ olan düz hat sinyallerini hedef aldığından, geniş bant ve darbeli sinyaller gibi alternatif morfolojileri almakta zorlanabilir. Bu diğer tür sinyalleri algılamaya çalışmak için ek algoritmalar geliştiriliyor, ancak her zaman olduğu gibi Algoritmalarımız, yalnızca hedeflendikleri sinyaller hakkında yaptığımız varsayımlar kadar etkilidir.”

SETI araştırmacıları için makine öğrenimi, ham radyo frekansı verilerindeki aktarımları tanımlamanın ve birden çok sinyal türünü sınıflandırmanın bir yoludur. Brzycki’ye göre asıl mesele, astronomik topluluğun bir ET sinyali veri setine sahip olmaması ve bu da geleneksel anlamda denetimli eğitimi zorlaştırıyor. Bu amaçla, Brzycki ve meslektaşları, sentetik radyo gözlemlerinin üretimini kolaylaştıran Setigen adlı Python tabanlı bir açık kaynak kitaplığı geliştirdiler.

Brzycki, “Setigen’in yaptığı, tamamen sentetik verilerde kullanılabilen veya daha gerçekçi bir gürültü ve RFI arka planı sağlamak için gerçek gözlemsel verilerin üzerine eklenebilen sentetik SETI sinyallerinin üretimini kolaylaştırmaktır” dedi. “Bu şekilde, mevcut algoritmaların hassasiyetini analiz etmek veya makine öğrenimi eğitimi için bir temel olarak hizmet etmek için büyük sentetik sinyal veri kümeleri üretebiliriz.”

Bu kitaplık, özellikle Breakthrough Listen tarafından kullanılanlar gibi mevcut radyo gözlem veri ürünleri için arama algoritması analizi için sentez yöntemlerini standartlaştırır. Brzycki, “Bunlar hem spektrogram hem de karmaşık voltaj (zaman serisi) formatlarında gelir, bu nedenle sahte veri üretme yöntemine sahip olmak, üretim kodunu test etmek ve yeni prosedürler geliştirmek için gerçekten yararlı olabilir,” diye ekledi.

Şu anda, sahte sinyaller üretmek için Setigen kullanılarak çok ışınlı gözlemler için algoritmalar geliştiriliyor. SETI araştırması ilerledikçe kütüphane de sürekli olarak güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Brzycki ve meslektaşları ayrıca, dar bant olmayan sinyalleri hedefleyen arama algoritmalarına yardımcı olmak için geniş bant sinyal sentezi için destek eklemeyi umuyor. Yeni nesil radyo teleskopları faaliyete geçtiğinde, yakın gelecekte daha sağlam SETI araştırmaları mümkün olacaktır.

Buna Güney Afrika’daki MeerKAT dizisinden gelen verileri birleştirecek olan Breakthrough Listen de dahildir. Güney Afrika ve Avustralya’daki gözlemevlerinden gelen verileri birleştirecek devasa bir radyo teleskop projesi olan Kilometre Kare Dizisi (SKA) de var. Bunlara Güney Afrika’daki MeerKAT ve Hidrojen Yeniden İyonlaşma Dizisi (HERA) ve Avustralya’daki Avustralya SKA Pathfinder (ASKAP) ve Murchison Widefield Dizisi (MWA) dahildir.

Ne yazık ki, son derece sınırlı referans çerçevemiz olan SETI ile ilgili en sınırlayıcı faktör hala var. Aşağıya indiğinde, gökbilimcilerin dünya dışı bir sinyalin nasıl görüneceği hakkında hiçbir fikri yok çünkü daha önce hiç görmedik. Bu, paradoksal olarak, kozmosun arka plan gürültüsü arasında tekno-imzaların kanıtlarını ortaya çıkarmayı zorlaştırıyor. Bu nedenle, gökbilimciler, bildiğimiz gibi teknolojik aktivite aramak anlamına gelen “düşük asılı meyve” yaklaşımını benimsemeye zorlanıyorlar.

Bununla birlikte, bilim adamları teorik olarak mümkün olana dayalı parametreler oluşturarak aramayı daraltabilir ve bir gün bir şey bulma ihtimallerini artırabilirler. Brzycki’nin özetlediği gibi:

“Bunun için tek olası çözüm, varsayımlarımızı en aza indiren bir tür denetimsiz makine öğrenimi araştırmasıdır; bu cephede iş yapılıyor. Setigen kesinlikle bu varsayıma güveniyor—birinin üretebileceği sentetik sinyaller doğası gereği buluşsaldır, çünkü kullanıcı nasıl görünmeleri gerektiğine karar verir.

“Günün sonunda, kütüphane, yeni arama yöntemleri geliştirmek için mevcut algoritmalarımızı değerlendirmenin ve potansiyel sinyallerden veri kümeleri oluşturmanın bir yolunu sunuyor, ancak nerede ve ne zaman kalacağına dair temel meseleler – yapabileceğimiz en iyi şey, bakarken.”

Böyle zamanlarda, Fermi Paradoksunun yalnızca bir kez çözülmesi gerektiğini kendimize hatırlatmak iyi olur. Evrende bir radyo yayını tespit ettiğimiz an, Evrende yalnız olmadığımızı, akıllı yaşamın Dünya’nın ötesinde var olabileceğini ve var olduğunu ve algılayabildiğimiz teknolojileri kullanarak iletişim kurduğunu kesin olarak bileceğiz.

---

KOZMİK: Çok Büyük Dizideki tüm antenler, tekno-imza araştırması için veri akışına hazır

---

Daha fazla bilgi:
Bryan Brzycki ve diğerleri, Setigen: SETI için Radyo Tekno-imzalarının Simülasyonu. arXiv:2203.09668v1 [astro-ph.IM], doi.org/10.48550/arXiv.2203.09668

Evren Bugün tarafından sağlanan

Alıntı: Uzaylılar bize sinyal gönderiyor olsaydı, 9 Nisan 2022’de https://phys.org/news/2022-04-aliens.html adresinden alınan (2022, 8 Nisan) bu şekilde görünebilirdi.

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.