¿HAY ALGUIEN AHÍ? – Primera Parte

La búsqueda de otras civilizaciones inteligentes I
por Guillermo León
¿Dónde están? ¿Estamos solos en el universo?
En los años cuarenta, el físico Enrico Fermi, uno de los padres de la bomba atómica que colaboró en el famoso Proyecto Manhattan, se preguntaba por qué no nos visitaban los extraterrestres. En su denominada 'Paradoja de Fermi' trata de responder a la pregunta: "¿Somos los seres humanos la única civilización avanzada en el Universo?".
Su argumento defiende el supuesto de que toda civilización avanzada terminaría por colonizar toda nuestra galaxia en un tiempo razonable. Pero entonces, ¿dónde están? ¿por qué no hemos encontrado trazas de vida extraterrestre inteligente? o por ejemplo ¿dónde están sus sondas, naves espaciales o por qué no captamos sus transmisiones?.
En la actualidad seguimos buscando mensajes de una civilización escondida de nosotros, en el tiempo y en el espacio.
¿Hay alguien ahí fuera con quien hablar? ¿Es posible, habiendo cuatrocientos mil millones de estrellas en nuestra galaxia, que la nuestra sea la única acompañada de un planeta habitado?.Es muy difícil estar seguros. Puede haber impedimentos graves en la evolución de una civilización técnica. Los planetas pueden ser más raros de lo que pensamos.
Quizás el origen de la vida no es tan fácil como sugieren nuestros experimentos de laboratorio. Quizás la evolución de formas avanzadas de vida sea improbable.
O quizás las formas de vida complejas evolucionan fácilmente pero la inteligencia y las sociedades técnicas requieren un conjunto improbable de coincidencias, del mismo modo que la evolución de la especie humana pudo depender de la desaparición de los dinosaurios (favoreciendo a los mamíferos) y de la recesión de los bosques en la era glacial.
O quizás las civilizaciones nacen de modo repetido e inexorable, en innumerables planetas de la Vía Láctea, pero son en general inestables, de modo que sólo una pequeña fracción consigue sobrevivir a su tecnología y la mayoría sucumben ante los problemas derivados de su progreso tecnológico, por ejemplo, la contaminación o una guerra nuclear.
La ecuación de Drake
Fue Frank Drake quien en el año 1961 desarrolló una expresión conocida como la “Ecuación de Drake". La ecuación es un cálculo de probabilidades que permite estimar el número de civilizaciones inteligentes en existentes en nuestra galaxia. Su expresión es la siguiente:
N = R x fp x ne x fl x fi x fc x L
Como toda ecuación matemática depende de una serie de factores, que influirán, cada uno a modo de filtro, en el resultado final.
Estos factores son más bien estimaciones debidas a nuestras observaciones científicas. Algunas como por ejemplo la probabilidad de existencia de planetas alrededor de cualquier estrella está siendo reconsiderada, ya que las últimas y recientes observaciones astronómicas revelan que es un hecho casi natural el que una estrella posea planetas.
Así pues, identificaremos como N (el resultado de la ecuación) como un número de civilizaciones tecnológicamente avanzadas y que sean capaces de haber desarrollado “radioastronomía”. Se trata desde luego de una definición esencial. Puede haber innumerables mundos en los que los habitantes sean perfectos lingüistas o magníficos poetas, pero radioastrónomos indiferentes. En ese caso no oiremos nada de ellos.
Definiremos a R, como el número de estrellas que existen en nuestra galaxia, la vía Láctea; Las últimas estimaciones apuntan a unos 400.000 millones de estrellas.
El factor llamado Fp, define las posibilidades de que una estrella posea planeta que giren a su alrededor, formando sistemas planetarios.Hoy en día sabemos que las probabilidades de encontrar sistemas planetarios son altas, hasta el punto de considerar la existencia de un sistema planetario por cada tres estrellas.
Así mismo, en nuestro sistema solar hay varios lugares donde es posible que existan probabilidades de la existencia de vida, o bien la desarrollen en el futuro; es el caso del planeta Marte, la luna de Saturno, Titán y Europa luna de Júpiter. Por supuesto también la Tierra, donde existe vida.
Así al factor Ne, lo definiremos como los posibles planetas o lugares alrededor de cada estrella, que posee planetas lógicamente, aptos para albergar vida.
El factor Fl, distingue de entre esos posibles planetas que son capaces de albergar vida de los que la han desarrollado. Fi y Fc van estrechamente ligados; Fi define los planetas que albergan vida y que además esta vida ha evolucionado hasta desarrollar seres inteligentes.
Esta estimación representa un punto medio entre opiniones científicas opuestas. Algunos piensan que el proceso evolutivo que va de la aparición de los trilobites al dominio del fuego, se da de forma fulminante y natural en todos los sistemas planetarios; otros piensan que aunque se disponga de diez o quince mil millones de años, la evolución de civilizaciones técnicas es quizá improbable.
Por tanto Fc nos hablará de esos seres inteligentes que además son capaces de desarrollar una civilización tecnológica, que se comunique, explore, envíe señales de radio...etc.Y finalmente L, que representa el tiempo que es capaz dicha civilización tecnológica de existir. De poco nos serviría que el universo estuviera lleno de civilizaciones efímeras, que llegados a su madurez tecnológica, desapareciesen sin dejar el menor rastro...
Con todos estos factores y en los supuestos más desfavorables, hemos de saber que el resultado de la fórmula será de al menos igual a 1, ya que sabemos que existimos nosotros.
Sin embargo, la Ecuación de Drake puede arrojar un resultado sorprendente, ya que estas estimaciones indican que, en un momento dado sólo habría una reducida cantidad, un puñado de civilizaciones técnicas en toda la galaxia, y su número se mantendría continuamente a medida que las sociedades emergentes sustituirían a las que terminan.
Si este resultado lo multiplicamos por los millones de galaxias existentes, tendríamos como resultado un universo salpicado de vida inteligente.

¿HAY ALGUIEN AHÍ? – Segunda Parte

La búsqueda de otras civilizaciones inteligentes II
por Guillermo León
El mensaje de Arecibo
Si existe una manera "rápida" y segura de comunicación entre civilizaciones separadas por años-luz de distancia, esta es a través de las ondas de radio.
La Tierra desde lejos, desde otras estrellas debe ser un inmenso faro radioeléctrico, emisiones de televisión, radio, telefonía...y un largo etcétera, que seguro atraería la atención de un posible observador alienígena.
Sin embargo, también hay señales que hemos enviado de manera intencionada, una de ellas fue el llamado «Mensaje de Arecibo».
El 16 de noviembre de 1974, se transmitió desde el observatorio de Arecibo (el mayor radiotelescopio del mundo) una señal de radio dirigida hacia el cúmulo estelar llamado M13, que dista unos 25.000 años-luz de nuestra galaxia, la vía Láctea.
El mensaje se transmitió usando el lenguaje binario, usando ceros y unos.
Así utilizando las matemáticas, la extensión del mensaje era de 1679 caracteres, ceros y unos, o bits de información, resultado de multiplicar los números primos 23 y 73.
Si hubiese una hipotética civilización que recibiese el mensaje de Arecibo, esta cifra de bits les debería sugerir su descomposición en una matriz de elementos dispuestos de dos posibles formas, 23x73 ó 73x23, mostrando solo una de ellas el mensaje que se puede apreciar en las siguientes imágenes.
Dos imágenes de un mismo mensaje; a la izquierda vemos como se desglosa el mensaje en ceros y unos, a la derecha el resultado de esta conversión.
¿Pero qué dice esta especie de "jeroglífico"?
El mensaje esta formado por siete elementos.Esta primera línea (dibujo superior) representa los números comprendidos entre 1 y 10, codificados en el sistema anteriormente mencionado, en binario.
Esta segunda sección representa a los números atómicos de los cinco elementos de los que está formada la vida orgánica en el planeta Tierra, que son el Hidrógeno, el Carbono, el Nitrógeno, el Oxígeno y el Fósforo.
La tercera sección es la mas extensa y complicada, ya es la representación en binario y en grupos de 5, de las fórmulas químicas de doce moléculas fundamentales en la estructura de los nucleótidos del ADN humano, la Timina, Guanina, Adenina, Citosina, Fosfato y Azúcar Desoxiribosa.
En la cuarta sección tenemos representada la doble hélice de ácido desoxirribonucleico (ADN), la molécula que contiene la información genética que controla la forma, los procesos vitales y el comportamiento de toda la vida sobre la Tierra.
La barra central transmite el número de parejas de moléculas o pares de bases, que existen en un cromosoma humano, alrededor de 4 billones.
El quinto elemento de este mensaje es el más intuitivo iconográficamente. La doble hélice parte de la cabeza de una figura humana indicando la conexión entre al ADN y la vida inteligente.
A la derecha de la figura hay una línea vertical junto con el número 14 en binario que indica que el ser humano es de 14 unidades de alto. Con el mensaje, la única unidad que se incluye es la representada por la propia longitud de onda de la emisión, es decir 12,6 cm. Así queda establecida en 176,4 cm la altura media del ser humano.
A la izquierda de la figura esta representada en binario la población humana en el momento en el que se realizó la emisión, alrededor de 4000 millones de seres humanos.
Esta parte es un sencillo gráfico de los nueve planetas del sistema solar junto con la posición relativa de la tierra (desplazada para indicar cuál es nuestro hogar) con respecto a nuestra estrella, el Sol (a la derecha).
Para finalizar, esta es una representación básica del radiotelescopio desde el cual se realizó la emisión del mensaje, junto con su foco. Y bajo la antena se sitúa el número 2430 en sistema binario indicando el diámetro (2430 x 12,6 centímetros) del telescopio.
Si nuestros cálculos son correctos, dentro de 25.000 años, esta señal llegará a las estrellas de M13 con el "grito" de la humanidad, viajando a la velocidad de la luz, 300.000 kilómetros por segundo.
En el hipotético caso de que la señal fuera captada y descifrada por una civilización extraterrestre, y que además tuvieran curiosidad suficiente como para elaborar una respuesta a nuestra llamada, esta tardaría otros 25.000 años en llegarnos.
Habrá a quien se le antoje demasiado lento el sistema de comunicación empleado en Arecibo, sin embargo, la velocidad de la luz hizo que la señal conteniendo el mensaje, llegara a la Luna en poco más de un segundo, treinta y cinco minutos en llegar a Júpiter, una hora y once minutos en llegar a Saturno, y unas cinco horas y media en dejar atrás Plutón.

¿HAY ALGUIEN AHÍ? – Tercera Parte

La búsqueda de otras civilizaciones inteligentes III
por Guillermo León
¿Dónde debemos escuchar?
Los físicos Giuseppe Cocconi y Philip Morrison escribieron en 1959 un artículo atrevido y pionero que fue publicado en Nature, en el que sugerían el uso de ondas de radio para detectar señales emitidas por civilizaciones extraterrestres.
Un año más tarde, Frank Drake, astrónomo del National Radio Astronomy Observatory (Green Bank, USA), iniciaba la búsqueda de señales utilizando un radiotelescopio sintonizado a 21 cm (la longitud de onda que corresponde a la emisión del hidrógeno) y apuntando a dos estrellas cercanas, ambas a unos 10 años-luz de la Tierra.
Era el inicio del denominado "Proyecto Ozma". Drake apuntó un radiotelescopio –de 25 metros de diámetro- hacia Tau Ceti y Epsilon Eridani. Una elección sumamente razonable, dado que ambas estrellas son muy parecidas al Sol. El proyecto no tuvo éxito, pero fue la base imprescindible para todas los intentos posteriores.
¿Por qué escuchar en la frecuencia de emisión del Hidrógeno?
Pues porque es la frecuencia del elemento más abundante en el universo. Hay millones de frecuencias posibles en todo el espectro radioeléctrico, pero se piensa que cualquier civilización inteligente lo suficientemente avanzada como para estudiar el universo, debería conocer la radioastronomía y por tanto hacer investigaciones radioastronómicas.
Si esto es así deberían conocer la frecuencia natural de emisión del hidrógeno neutro, que al ser el elemento más abundante del universo proporciona un canal óptimo para la emisión y recepción de señales.
La primera noche, Frank Drake detectó un pulso repetitivo, a razón de ocho veces por segundo, procedente de la estrella Épsilon Eridani. ¡La galaxia debía estar rebosante de vida inteligente!, pensó.
Pronto, su alegría se truncó: la señal procedía presuntamente de un avión militar que emitía en frecuencias no autorizadas. Nunca más ha vuelto a detectarse tal señal ni ninguna otra que cumpla los criterios que garantizan la existencia de vida inteligente.
Little Green Men, esos pequeños «hombrecillos verdes»
En 1967 Jocelyn Bell trabajaba en su tesis de doctorado en física. Tenía interés en estudiar el medio interplanetario y para ello había montado varias antenas dispersas en un terreno.
Las antenas captaban señales de radio producidas por partículas cargadas del medio interplanetario y el experimento estaba diseñado para estudiar las variaciones erráticas de la señal con el tiempo. El 6 de agosto Jocelyn, ya apurada por terminar su tesis, encontró una señal fuera de lo común.
Se trataba de pulsos que se repetían rápidamente. Parecía que la señal podría deberse a la interferencia de algún aparato en la Tierra pero al estudiarla durante varios días fue evidente que provenía de una posición específica del cielo. Las escalas de tiempo de los objetos celestes son de miles de millones de años, por lo que una señal que variara en poco más de un segundo era totalmente inesperada.
Además los pulsos se repetían con gran regularidad, llegando exactamente cada 1,337 segundos, ni antes ni después. En noviembre Bell sabia que había hecho un descubrimiento inesperado y una de las posibilidades era el contacto con alguna civilización extraterrestre.
Aunque hubo bastante actividad en cuanto a identificarla, el descubrimiento no fue dado a la opinión publica hasta dos meses después.
El artículo publicado en la revista Nature en febrero de 1968 menciona entre las posibilidades descartadas la de una civilización extraterrestre, de hecho denominaron estas señales con las iniciales LGM, Little Green Men «Pequeños hombrecillos verdes». Bell prefirió la interpretación de que este objeto celeste, el primer pulsar, era una estrella muy pequeña y muy densa, una estrella de neutrones, rotando muy rápidamente alrededor de sí misma.
La señal WOW!
El 15 de agosto de 1977 a las 23:16 horas, el radiotelescopio Big Ear recibió una señal de radio de origen desconocido durante aproximadamente 72 segundos proveniente de la zona oeste de la constelación Sagitario.
Esta señal alcanzó una intensidad treinta veces superior al típico ruido de fondo de los receptores de radio. La señal no se grabó pero fue registrada por el ordenador del observatorio en un trozo de papel continuo diseñado para tal efecto.
La anotación Wow! junto a los datos detectados por el radiotelescopio
Unos días después, un joven profesor de la universidad del estado de Ohio llamado Jerry Ehman que estaba trabajando como voluntario en el proyecto SETI, revisando los registros del ordenador, descubrió atónito la señal anómala mas intensa jamás detectada por un radiotelescopio.
Estaba revisando los registros de la computadora que habían comenzado el 15 de agosto. Me quedé atónito al ver la serie de números y letras 6EQUJ5 en el segundo canal del registro.
Con el bolígrafo rojo que estaba usando, rodee esos seis caracteres y escribí la notación "Wow!" en el margen izquierdo del registro. después de terminar de revisar el resto contacté con Bob Dixon y con el doctor John D. Kraus, director del radiobservatorio Big Ear. Ellos también se quedaron atónitos.
La obsoleta computadora del radiobservatorio, una IBM 1130 equipada con 1 Megabyte de disco duro y 32 Kilobytes de memoria RAM, se encargaba de convertir los datos recibidos directamente por el radiotelescopio a una serie de caracteres alfanuméricos.
El software, diseñado por Bob Dixon y Jerry Ehman era bastante sofisticado ya que hacía continuos chequeos del funcionamiento del equipo y era capaz de ejecutar varios algoritmos de búsqueda simultáneamente, incluidos unos algoritmos de búsqueda capaces de aislar señales pulsantes o continuas.
Exactamente eso fue lo que ocurrió cuando la computadora del observatorio imprimió aquellos caracteres 6EQUJ5, representaban distintos niveles de señal, hasta treinta veces el nivel normal.
Nunca se pudo identificar cual pudo ser el origen de dicha señal, probablemente fuese algún tipo de interferencia terrestre que se “coló” por los receptores del observatorio, pero quien sabe...

¿HAY ALGUIEN AHÍ? – Cuarta Parte

La búsqueda de otras civilizaciones inteligentes IV
por Guillermo León

El inicio del SETI
SETI es el acrónimo de "Search for Extra-Terrestrial Intelligence" (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre).
Al principio de los años 70, el Ames Research Center de la NASA, empezó a pensar en la tecnología necesaria para una búsqueda efectiva de posibles señales de radio procedentes de civilizaciones extraterrestres.
Un equipo de grandes expertos, bajo la dirección de Bernard Oliver, que dejó la Hewlett-Packard Corporation, realizaró un completo estudio para la NASA conocido como Proyecto Cyclops.
Del informe Cyclops surgió un análisis científico de SETI y de sus características tecnológicas, que son aún la base en el que se han desarrollado muchos de los trabajos posteriores.
Así durante esa década de los 70, muchos radioastrónomos realizaron búsquedas, usando las antenas y receptores existentes. Las primeras iniciativas fueron el Proyecto META de la Planetary Society, el Proyecto SERENDIP de la Universidad de California, y un programa de larga duración de la Universidad Estatal de Ohio.
En 1988, después de una década de estudios y diseños basados en SETI, la NASA funda el proyecto HRMS (High Resolution Microwave Survey), Búsqueda de Micro-ondas de Alta Resolución. Este proyecto es conducido por la División de Exploración del Sistema Solar de la Oficina de Aplicaciones y Ciencias Espaciales de la NASA.
Parte del programa utilizó técnicas astronómicas en busca de evidencias de planetas alrededor de otras estrellas. En el proyecto estaban involucrados el Centro de Investigacion Ames en Moffett Field, California, el Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Pasadena, California, participando además, la Deep Space Network y varias universidades.
El plan de exploración estaba formado por 2 modos de búsqueda complementarios: el primero constaba de exploraciones generales de todo el cielo y el segundo consistía en unas exploraciones dirigidas. Ambos modos utilizaron los equipos de analizadores digitales de espectro y procesadores de señal mas avanzados, para llevar a cabo las observaciones de forma automática.
Las exploraciones de cielo completo, conducidas por el JPL, observarían la esfera celeste entera rastreando en un rango de frecuencias de 1.000 a 10.000 MHz además de las superiores a 25.000 MHz para explorar la posibilidad de que las civilizaciones estuviesen transmitiendo señales fuertes como guía.
Para esta parte del proyecto se utilizarían el grupo de antenas, de 34 metros de diámetro, de la Deep Space Network.
Las exploraciones dirigidas, conducidas por el Centro de Investigación Ames, buscarían señales originadas cerca de estrellas parecidas a nuestro Sol situadas a menos de 100 años luz de distancia de la Tierra.
El objetivo sería probar la hipótesis de que las civilizaciones estaban usando avanzadas tecnologías de frecuencias de microondas y que nuestros radio-telescopios eran capaces de detectarlas. Se observarían cúmulos de estrellas y algunas galaxias cercanas en un rango de frecuencias de 1.000 a 3.000 MHz y algunos de los radiotelescopios más grandes que se usarían serían de la Fundación Nacional de Ciencia en Arecibo (Puerto Rico) con una antena de 305 metros de diámetro, el del Observatorio Radio-Astronómico Nacional en Green Bank (Virginia Oeste) con una antena de 42 metros de diámetro y un radiotelescopio australiano situado en Parkes (Australia) con una antena de 64 metros de diámetro.
Cuatro años más tarde, coincidiendo con el aniversario de la llegada de Colón al Nuevo Mundo, comienzan las observaciones.
Menos de un año después, el congreso norteamericano decidió cancelar la financiación del programa.
El proyecto SETI@Home
El 17 de mayo de 1999 se presentó oficialmente al público el Proyecto SETI at Home (SETI@Home).
SETI@Home es una iniciativa de carácter privado, un experimento en el que se utiliza el potencial de millones de ordenadores conectados a internet, de usuarios voluntarios de todas las partes del mundo con el fin de realizar una búsqueda de inteligencia extraterrestre.
Las señales son captadas por el radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico, que con sus 305 metros de diámetro es el mayor del mundo, lo que permite recoger señales mucho más débiles que cualquier otro radiotelescopio.
Estas señales se envían a la Universidad de Berkeley, California, donde se dividen en fragmentos muy pequeños que son repartidos entre los millones de usuarios inscritos en el proyecto.
Para analizar toda la información recogida en Arecibo en un sólo ordenador, se necesitaría que este fuera el más grande jamás construido, y su coste lo haría impracticable para un proyecto de estas características que no busca un interés económico. Así que los fundadores del proyecto pensaron que habiendo millones de ordenadores conectados a Internet alrededor de todo el mundo, estos podrían colaborar de alguna manera.
Y ciertamente tras 8 años de funcionamiento el proyecto SETI@Home parece haber logrado sus objetivos, al menos en participación. Sus millones de ordenadores adscritos al programa le permiten una capacidad de proceso de datos similar a los grandes supercomputadores actuales.