Introduzione al SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence)

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1 57 o Congresso SAIt Bologna, 7-10 maggio 2013 Introduzione al SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) Claudio Maccone Chair of the SETI Permanent Committee of the International Academy of Astronautics (IAA, Parigi), e Associato IASF-INAF (Milano) clmaccon@libero.it Home page: 1

2 Censimento pianeti extrasolari 884 pianeti confermati. >2000 candidati da Kepler. I pianeti piu` numerosi sono quelli piu`piccoli, come la Terra o le super- Terre. Fonte: «Alien Worlds Galore», Science, 3 maggio 2013, vol. 340, pagine

3 Vita? sugli esopianeti: SETI! SETI e` la ricerca di forme di vita intelligenti almeno quanto noi. SETI = Search for Extraterrestrial Intelligence. Le ricerche SETI ebbero inizio nel 1960 con il Progetto Ozma condotto da Frank Drake (e Eri, t Cet). NESSUN SEGNALE ET E` STATO TROVATO, ma la parte di Galassia esplorata e` piccolissima, minore di 100 pc. Troppo poco per dire non ci sono ETs. La piu` semplice forma di SETI consiste nel cercare una PORTANTE SINUSOIDALE su banda < 1 Hz. 3

4 5 livelli di complessita` SETI Livello 1: Piggyback SETI a 1420 MHz (riga dell idrogeno) a banda stretta con la FFT. Livello 2: SETI a banda larga con la KLT (componenti principali dell autocorrelazione). Livello 3: Targeted Searches su stelle HabCat. Livello 4: Leakage Searches (su SKA << ~ 1 pc). 4 Livello 5: Entanglement & Encrypted SETI (?).

5 Frequenze esplorate dal SETI 5

6 Le due parabole italiane da 32 metri a Medicina (BO) e a Noto (SR) Parabola VLBI da 32 m a Medicina GHz GHz - 5 GHz - 8 GHz - 22 GHz - 43 GHz Parabola VLBI da 32 m a Noto

7 SETI-Italia Back Ends sulla parabola da 32 metri a Medicina. Mspec0 Serendip IV canali 24 milioni di canali Banda = 16 MHz Banda = 15 MHz

8 SETI a Medicina (Italia) L Italia ha portato avanti l unico programma continuativo SETI in Europa dal 1997 (Stelio Montebugnoli, Jader Monari, Salvo Pluchino, Francesco Schilliro`, Claudio Maccone e altri) facendo PIGGYBACK sulla parabola da 32 metri di Medicina (Bologna). Lo spettrometro Serendip IV (di Berkeley) ha 24 milioni di canali e 15 MHz di banda di ingresso centrati intorno alla riga dell idrogeno a 1420 MHz, come da tradizione SETI. 8

9 SETI a Medicina (Italia) Nuovi algoritmi di Post-Processing sono stati sviluppati con successo: la Trasformata di Hough (di Jader Monari) per il riconoscimento del Doppler del drifting signal La KLT (Karhunen-Loève Transform) per filtrare segnali debolissimi da rumore colorato su bande larghe (Maccone, Montebugnoli, Schilliro`, Pluchino, Monari 1990-adesso). 9

10 Allen Telescope Array (ATA-42): il SETI americano attuale con 42 antenne da 6 metri ciascuna.

11 Allen Telescope Array : Situato nella California settentrionale Shasta County

12 Ottica dell ATA: Offset Gregorian Primario 6m Involucro Copertura Radome og-periodic Feed con Attuatore Secondario 2.4m

13 Galassia di Andromeda Campo di vista di ATA = 2.5 gradi 2.5 gradi Luna Campo di vista di Arecibo O alla stessa scala 0.5 gradi

14 Obiettivi scientifici attuali di ATA-42 SETI Survey di 3 anni per mappare tutte le Galassie fino a 300 Mpc e le nubi extragalattiche in HI All-sky Surveys di fenomeni transitori e veloci Monitoraggio/Survey di pulsars Regioni di transizione dei campi magnetici (Zeeman) Regioni HII Survey su larga scala e su altre frequenze di molecole interstellari e pre-biotiche, come: H 2 CO, H 2 CS,C 4 H, CH 3 OH, OH, CH, CH 2 NH, CH 3 NH 2, HCOOH, HC 5 N, HC 7 N, HC 9 N,

15 Time 136 sec Dimostrazione della sensitivita` ATA Voyager 1 si trova alla distanza di 106 AU ed ha un trasmettitore di qualche Watt in banda X a 8.4 GHz. Eccovi la portante!!! 667 Hz Frequency

16 Aumento della ZONA ESPLORATA 1000 stelle Un miliardo di stelle vicine + Una Survey del piano galattico su 10 miliardi di stelle

17 SETI sul nuovissimo SARDINIA RADIO TELESCOPE (SRT) Su SRT sara` possibile fare dell ottimo SETI, specie il Targeted SETI, se operato congiuntamente all ATA-42, e anche la ricerca di pianeti extrasolari e altre molecole interstellari pre-biotiche. man Contatti preliminari fra SRT e ATA-42 sono in corso al fine di far entrare anche SRT nel circuito mondiale del SETI e Astrobiologia.

18 SETI su LOFAR (Olanda) LOFAR (= Low Frequency Array) e` attualmente in fase di completamento in Olanda, con antenne aggiuntive in Germania, Gran Bretagna, Francia, Italia (a Medicina), Svezia, Polonia, Ucraina, ecc. LOFAR e` una schiera (array) di dipoli (alti 2 m) interferometrici che opera fra 15 e 250 MHz. Il cuore di LOFAR e` il supercomputer Blue Gene/P. Si possono fare ricerche SETI su LOFAR, e un allsky survey richiede appena un giorno di tempo! 18

19 Che cos e` l Astrobiologia? L Astrobiologia fa uso delle ricerche in fisica, chimica, astronomia, biologia, ecologia, scienze planetarie e geologia per indagare la possibilita` che esista la VITA su altri mondi, e comprendere come le biosfere aliene potrebbero essere o simili oppure diverse dalla biosfera terrestre. 19

20 Molecole Interstellari Circa 150 molecole gia` scoperte negli spazi interstellari.

21 Molecole Interstellari Molte di queste sono organiche. Questo illustra l importanza del carbonio nella chimica della vita. Esistono molecole pre-biotiche non ancora identificate? Amminoacidi?

22 Ricerche SETI nel mondo dal 1960 ad oggi Nel passato: >100 Attualmente: SETI Italia? SERENDIP dell emisfero Sud in Argentina Harvard OSETI Sky Survey SETI League Lick Observatory Leuschner Observat.

23 LIBRO TECNICO di 700 pagine Mathematical SETI

24 Conclusioni 1. Il SETI, cioe` Search for ExtraTerrestrial Intelligence, e` stato finora condotto solo sporadicamente a partire dal 1960 SU DISTANZE < 100 pc. 2. L ASTROBIOLOGIA e` in pieno sviluppo. 3. In America ogni due anni si tiene il grande congresso ABSCICON (Astrobiology Science Conference). 4. In Europa, EANA (European Astrobiology Network Association) si tiene ogni anno (Stettino e` la prossima). 5. SKA (Square Kilometer Array) consentira` ricerche SETI e ASTROBIOLOGICHE molto piu` estese, ma solo dopo il E` ora di istituire dei CORSI UNIVERSITARI sul SETI. 24

25 Grazie!