SETI óptico: Richard H. Stanton encontra pulsos em HD 89389 e HD 217014

Há mais de sessenta anos, a Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) ganhou um ponto de partida oficial com o Projeto Ozma, realizado no Observatório de Greenbank, em West Bank, Virgínia.

Sob a coordenação do célebre astrónomo Frank Drake - o mesmo que formulou a Equação de Drake -, o programa usou o radiotelescópio de 25 metros (cerca de 82 pés) do observatório para acompanhar Epsilon Eridani e Tau Ceti, duas estrelas próximas parecidas com o Sol, entre abril e julho de 1960.

Desde então, diferentes campanhas, em múltiplos comprimentos de onda, vêm procurando sinais de atividade tecnológica - as chamadas “tecnossinaturas” - em torno de outras estrelas.

Embora ainda não exista uma prova definitiva que aponte para uma civilização avançada, diversos episódios ao longo do tempo deixaram os cientistas sem condições de descartar totalmente essa hipótese.

SETI óptico: de onde vem a ideia

Num artigo recente, o experiente cientista da NASA Richard H. Stanton apresenta os resultados de um levantamento que conduziu durante vários anos, no qual procurou sinais de SETI óptico em mais de 1300 estrelas semelhantes ao Sol. Segundo ele, a pesquisa revelou dois pulsos rápidos e idênticos vindos de uma estrela parecida com o Sol a cerca de 100 anos-luz da Terra - pulsos que se encaixam no padrão de sinais semelhantes observados, quatro anos antes, em outra estrela.

Stanton construiu a carreira no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA. Entre as suas atividades, estão a participação nas missões Voyager e a função de gerente de engenharia da missão Experimento de Recuperação da Gravidade e do Clima (GRACE).

Após se aposentar, ele passou a dedicar-se à Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) usando um telescópio de 76,2 cm (30 polegadas) no Observatório Shay Meadow, em Big Bear, Califórnia, além de um fotómetro multicanal desenhado por ele próprio. O estudo que descreve os resultados foi publicado na revista Acta Astronautica.

Ao longo de anos, Stanton utilizou esse conjunto para observar mais de 1.300 estrelas semelhantes ao Sol em busca de sinais ópticos. Em vez de depender de antenas de rádio - como é comum em levantamentos clássicos de SETI que tentam captar eventuais transmissões extraterrestres -, o SETI óptico procura pulsos luminosos que poderiam ser gerados por comunicações a laser ou por sistemas de energia direcionada.

Esse último cenário ganhou espaço recentemente por causa do Projeto Starshot, do conceito da NASA de Propulsão por Energia Direcionada para Exploração Interestelar (DEEP-IN) e de propostas similares de missões interestelares.

Como Stanton relembra, as origens do SETI óptico remontam a um trabalho de 1961, de Schwartz e Townes. Eles argumentaram que, para uma inteligência extraterrestre (IET) enviar um sinal óptico que se destacasse acima do brilho da sua própria estrela, a estratégia mais eficiente seria emitir pulsos de laser intensos com duração de nanossegundos.

Esses pulsos podem ser investigados com instrumentação específica, em comprimentos de onda no infravermelho, em espectros de alta resolução ou também na luz visível.

Como a procura de Stanton difere de outros levantamentos

Em mensagem por e-mail ao Universe Today, Stanton explicou que a sua busca segue uma lógica distinta da de levantamentos ópticos convencionais:

"A minha abordagem é ficar a observar uma única estrela por cerca de 1 hora, usando contagem de fótons para amostrar a luz da estrela com o que é considerado uma resolução temporal muito alta para a astronomia (amostras de 100 microsecond).

"A série temporal resultante é então analisada em busca de pulsos e tons ópticos. O instrumento usa componentes facilmente encontrados no mercado, que podem ser montados num sistema baseado em PC. Não tenho certeza se mais alguém está fazendo isso com um compromisso de tempo significativo. Não tenho conhecimento de nenhuma descoberta de pulsos semelhantes."

Pulsos rápidos em HD 89389

Depois de muito tempo de observações, Stanton relata que encontrou um “sinal” inesperado ao monitorar HD 89389 - uma estrela do tipo F, ligeiramente mais brilhante e mais massiva do que o nosso Sol, situada na constelação da Ursa Maior.

De acordo com o artigo, o evento consistiu em dois pulsos rápidos e idênticos, separados por 4.4 segundos, que não tinham aparecido em buscas anteriores. Em seguida, ele comparou o padrão com assinaturas geradas por aviões, satélites, meteoros, relâmpagos, cintilação atmosférica, ruído do sistema e outras fontes.

Segundo a descrição de Stanton, vários aspetos desses pulsos em torno de HD89389 tornam o fenómeno diferente de tudo o que ele tinha visto antes:

"a. A estrela fica mais brilhante-mais fraca-mais brilhante e então volta ao seu nível ambiente, tudo em cerca de 0.2s. Essa variação é forte demais para ser causada por ruído aleatório ou turbulência atmosférica. Como fazer uma estrela, com mais de um milhão de quilômetros de largura, desaparecer parcialmente em um décimo de segundo? A fonte dessa variação não pode estar tão distante quanto a própria estrela.

b. Em todos os três eventos, dois pulsos essencialmente idênticos são vistos, separados por entre 1.2 e 4.4 segundos (o terceiro evento, encontrado em uma observação em 18 de janeiro deste ano, não foi incluído no artigo). Em mais de 1500 horas de busca, nenhum pulso único semelhante a esses jamais foi detectado.

c. A estrutura fina na luz da estrela entre os picos do primeiro pulso se repete quase exatamente no segundo pulso 4.4s depois. Ninguém sabe como explicar esse comportamento.

d. Nada foi detectado se movendo perto da estrela em fotografia simultânea ou no sensor de fundo que detecta facilmente satélites distantes se movendo perto de uma estrela-alvo. Sinais comuns de aviões, satélites, meteoros, pássaros etc. são completamente diferentes desses pulsos."

Um caso anterior: HD 217014 (51 Pegasi)

Ao reavaliar dados antigos à procura de sinais com o mesmo perfil, Stanton encontrou mais um par de pulsos registado em torno de HD 217014 (51 Pegasi), em 2021. Essa estrela de sequência principal, do tipo G, fica a cerca de 50.6 anos-luz da Terra e tem tamanho, massa e idade semelhantes aos do Sol.

Em 1995, astrónomos do Observatoire de Haute-Provence identificaram um exoplaneta em órbita dessa estrela: um gigante gasoso quente que mais tarde recebeu o nome Dimidium. O achado entrou para a história por estar entre os primeiros exoplanetas já detectados e, sobretudo, por marcar a primeira vez em que se descobriu um exoplaneta em torno de uma estrela de sequência principal.

Na época, afirmou Stanton, o sinal acabou tratado como um falso positivo atribuído a pássaros. Ainda assim, uma análise minuciosa eliminou essa explicação para todos os pulsos observados.

Explicações avaliadas e como avançar

Entre as alternativas consideradas por Stanton está a difração provocada pela atmosfera terrestre, possivelmente associada a uma onda de choque.

Mesmo assim, essa hipótese perde força porque as ondas de choque teriam de acontecer com uma sincronia perfeita para coincidirem com ambos os pulsos ópticos. Ele também avalia outras possibilidades, como difração da luz estelar por um corpo distante no Sistema Solar, eclipses parciais gerados por satélites da Terra ou por asteroides distantes, além de “difração de borda” por uma aresta reta (como no Efeito Sommerfeld).

Há, ainda, a hipótese de que uma onda gravitacional pudesse ter produzido esses pulsos, o que exigiria uma análise adicional. Outra possibilidade intrigante mencionada por ele é a de que o fenómeno esteja ligado a uma IET.

Como Stanton observa, seja o que for que modulou a luz dessas estrelas precisa estar relativamente perto da Terra - o que implicaria que qualquer atividade de IET teria de estar dentro do nosso Sistema Solar. Apesar disso, ele reforça que ainda faltam dados.

"Nenhuma dessas explicações é realmente satisfatória neste momento", disse ele. "Não sabemos que tipo de objeto poderia produzir esses pulsos ou a que distância ele está. Não sabemos se o sinal de dois pulsos é produzido por algo passando entre nós e a estrela ou se é gerado por algo que modula a luz da estrela sem se mover pelo campo. Até aprendermos mais, nem podemos dizer se extraterrestres estão envolvidos ou não!"

Existem vários exemplos de SETI óptico (OSETI) ou LaserSETI, incluindo a iniciativa colaborativa lançada pelo Breakthrough Listen e pela colaboração do Sistema de Telescópios de Imagem de Radiação de Energia Muito Alta (VERITAS).

Ainda assim, o método de Stanton abre espaço para muitas oportunidades em futuras pesquisas de SETI, que poderiam procurar novos casos de pulsos ópticos semelhantes. Para avançar, ele propõe duas estratégias que podem ajudar a entender melhor o fenómeno e permitir que os astrónomos imponham limites mais rigorosos às causas possíveis:

"Procurar eventos usando redes de telescópios ópticos sincronizados. Se o objeto estiver se movendo entre a estrela e nós, essa abordagem deve dizer quão rápido ele está se movendo perpendicularmente à linha de visada e, potencialmente, seu tamanho e distância.

"[Além disso,] seria muito interessante se a luz da estrela estiver sendo modulada sem que um objeto se mova pelo campo. Observar eventos com telescópios separados por algumas centenas de quilômetros pode mostrar que qualquer diferença no tempo de chegada de cada pulso se deve apenas às diferenças no tempo de luz da estrela até cada telescópio. Então, a menos que a variação pudesse de alguma forma ser atribuída à própria estrela, teríamos ainda mais a explicar!"

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universe Today. Leia o artigo original.