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) E-mail: clmaccon@libero.it Home page: http://www.maccone.com/ 1
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 565-581. 2
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
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 (?).
Frequenze esplorate dal SETI 5
Le due parabole italiane da 32 metri a Medicina (BO) e a Noto (SR) Parabola VLBI da 32 m a Medicina - 1.4 GHz - 1.6 GHz - 5 GHz - 8 GHz - 22 GHz - 43 GHz Parabola VLBI da 32 m a Noto
SETI-Italia Back Ends sulla parabola da 32 metri a Medicina. Mspec0 Serendip IV 131000 canali 24 milioni di canali Banda = 16 MHz Banda = 15 MHz
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
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
Allen Telescope Array (ATA-42): il SETI americano attuale con 42 antenne da 6 metri ciascuna.
Allen Telescope Array : Situato nella California settentrionale Shasta County
Ottica dell ATA: Offset Gregorian Primario 6m Involucro Copertura Radome og-periodic Feed con Attuatore Secondario 2.4m
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
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,
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
Aumento della ZONA ESPLORATA 1000 stelle Un miliardo di stelle vicine + Una Survey del piano galattico su 10 miliardi di stelle
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.
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 20000 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
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
Molecole Interstellari Circa 150 molecole gia` scoperte negli spazi interstellari.
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?
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.
LIBRO TECNICO di 700 pagine Mathematical SETI
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 2020. 6. E` ora di istituire dei CORSI UNIVERSITARI sul SETI. 24
Grazie!