Teremos já perdido sinais de civilizações extraterrestres? A estatística de Lausanne

Será que já estamos a ignorar sinais de civilizações estrangeiras?

Astrofísicos varrem o céu à procura de ondas de rádio, lampejos de laser e assinaturas térmicas que possam denunciar tecnologia não humana. Um novo estudo feito em Lausanne levanta, porém, uma pergunta desconfortável: se sinais de civilizações extraterrestres já atravessaram a Terra, quão plausível é que os tenhamos simplesmente deixado passar?

O que os investigadores procuram quando “caçam” extraterrestres

No vocabulário técnico, o alvo chama-se “tecnossinatura”. É qualquer traço mensurável de tecnologia alheia - seja uma emissão de rádio artificial, um pulso curto de laser ou o excesso de calor produzido por estruturas gigantescas no espaço.

• Ondas de rádio: semelhantes às nossas emissões de rádio e televisão
• Lampejos de laser: sinais luminosos muito estreitos e breves, pensados como mensagens direccionadas
• Calor residual: radiação infravermelha de megaestruturas, como as hipotéticas esferas de Dyson

Para conseguirmos registar uma tecnossinatura, duas condições têm de coincidir. Primeiro, o sinal tem mesmo de alcançar a nossa zona da Galáxia. Segundo, os nossos instrumentos precisam de estar sensíveis e apontados na direcção certa para o captar. A primeira condição parece trivial; a segunda é onde tudo se complica.

"Muitos sinais seriam concebíveis - mas só uma fracção minúscula cai exactamente na janela temporal e no intervalo de frequências que os nossos telescópios estão a observar."

Mesmo que uma civilização distante esteja a transmitir há séculos, a Terra só apanha essa emissão durante um intervalo limitado. É possível que a “onda” nos tenha cruzado numa altura em que ninguém estava a observar. Ou, então, o sinal era tão fraco que se perdeu no ruído da radiação cósmica de fundo.

A “bomba” estatística vinda de Lausanne

O físico teórico Claudio Grimaldi, da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, voltou ao problema com uma abordagem estatística. No seu estudo publicado no Astronomical Journal, calcula quantos sinais teriam de ter atravessado a Terra ao longo do tempo para que, hoje, tivéssemos uma hipótese realista de “acertar” num deles.

Nessa conta entram sobretudo três variáveis:

• Durante quanto tempo uma civilização emite? (a duração de vida de uma tecnossinatura)
• Até que distância um sinal consegue, na prática, manter-se detectável antes de se dissipar
• Quão densamente os possíveis emissores estão distribuídos na nossa Galáxia

A conclusão é pouco animadora: para que a probabilidade de detecção fosse elevada neste momento, teria de ter passado pela Terra, no passado, uma quantidade enorme de sinais sem que tivéssemos dado por eles. Tantos que, em alguns cenários, o número ultrapassaria até o de planetas potencialmente habitáveis numa certa região galáctica - algo estatisticamente extremamente improvável.

Dito de outra forma: ou não existem assim tantas civilizações a transmitir, ou os vestígios tecnológicos não duram tempo suficiente. Provavelmente, as duas coisas.

Conchas esféricas no espaço - a forma como os sinais se propagam

Grimaldi descreve sinais de rádio como conchas esféricas em expansão, que avançam à velocidade da luz. Uma civilização transmite durante um período definido; nesse intervalo, forma-se uma espécie de “esfera oca” de ondas que vai crescendo continuamente.

Daí resulta um ponto crucial: a Terra tem de estar no sítio certo, no momento certo, para ser atingida por essa concha. Se ficarmos ligeiramente fora, não acontece - nada. Pequenas diferenças no instante em que a emissão começa, na duração do sinal ou na distância bastam para decidir se medimos algo ou se ficamos de mãos vazias.

"A probabilidade de um sinal não depende apenas da existência de extraterrestres - depende brutalmente do timing."

À escala de uma vida humana, cem anos parecem muito. Em termos cósmicos, é um piscar de olhos. É plausível que inúmeros sinais tenham atravessado a nossa região há milhões de anos - muito antes de existirem radiotelescópios, ou sequer Homo sapiens.

Porque é que, apesar da alta tecnologia, quase não ouvimos nada

A Via Láctea tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro. Os nossos telescópios sondam apenas uma fracção minúscula desse “mapa” - e nem sequer o fazem de forma contínua. Programas de grande escala, como o SETI, já examinaram milhões de frequências, mas sempre em parcelas específicas do céu e por períodos limitados.

Há ainda outro entrave: os sinais que esperamos encontrar podem ser raros. De forma realista, em qualquer instante existirão apenas algumas tecnossinaturas relativamente fortes em toda a Via Láctea. Estamos, portanto, a olhar para um oceano gigantesco à procura de umas poucas gotas de tinta que, entretanto, já se misturaram.

O tipo de emissão também torna tudo mais difícil:

• Sinais direccionados - como lasers ou feixes de rádio apontados - são muito eficientes, mas cobrem um ângulo minúsculo. Se não estivermos dentro desse cone, não vemos absolutamente nada.
• Emissão em todas as direcções - como “fugas” de rádio não intencionais ou calor residual - alcança muito mais espaço, mas perde intensidade tão rapidamente com a distância que pode desaparecer no ruído cósmico.

Até um único lampejo fraco de laser, vindo de milhares de anos-luz, pode ficar abaixo do limiar de um clarão aleatório de uma galáxia distante. E, por falta de tempo, montanhas de dados recolhidos por telescópios acabam por ser pré-analisadas de forma superficial. É precisamente aí que eventos isolados se podem esconder - só se destacando como “não naturais” com métodos mais exigentes.

Quão provável é, afinal, termos deixado passar um sinal extraterrestre?

Durante muito tempo, muitos investigadores assumiram que, se existissem sinais em trânsito, teríamos inevitavelmente ignorado alguns - até porque os instrumentos antigos eram muito inferiores. As contas de Grimaldi moderam esse optimismo.

O ponto central do autor é simples: uma probabilidade elevada de detectar sinais hoje implicaria que, no passado, teria existido uma autêntica inundação dessas ondas a cruzar a Terra. E essa “enchente” torna-se estatisticamente altamente improvável se, ao mesmo tempo, assumirmos que mundos habitáveis são relativamente raros e que civilizações tecnológicas tendem a ser frágeis.

Em vez disso, emerge um cenário diferente: pode haver poucas civilizações a transmitir, as suas janelas de emissão podem ser curtas e os seus sinais podem não ir muito longe. Juntando isto à escala colossal da Via Láctea, o silêncio deixa de ser estranho - passa a ser quase expectável.

"A famosa 'grande quietude' do Universo não tem de ser um mistério - pode ser simplesmente a consequência lógica de distâncias, janelas de tempo e tecnologia limitada."

O que isto muda na procura de vida extraterrestre

O estudo de Lausanne não é um “não” à pesquisa. Pelo contrário: deixa claro o tamanho da tarefa. Para procurar tecnossinaturas a sério, são necessárias três coisas: mais telescópios, mais tempo de observação e uma análise de dados muito mais inteligente.

Projectos recentes recorrem cada vez mais a ferramentas típicas da investigação em IA. Reconhecimento de padrões, aprendizagem automática e detecção automatizada de anomalias prometem encontrar, em volumes massivos de dados, sinais que escapam à inspeção humana. Isto é particularmente relevante para acontecimentos curtos e únicos - como um único flash de laser - que assim podem ser melhor identificados.

Em paralelo, cresce o foco em tecnossinaturas “silenciosas”. Em vez de esperar por mensagens directas, os investigadores tentam detectar pistas indirectas: planetas invulgarmente quentes, curvas de luz atípicas de estrelas ou assinaturas químicas em atmosferas que sugiram processos industriais.

Alguns termos que costumam confundir os leitores

Quem entra neste tema tropeça depressa em linguagem técnica. Três ideias essenciais, ditas de forma simples:

• Ano-luz: a distância que a luz percorre num ano, cerca de 9,46 biliões de quilómetros. Os sinais não conseguem viajar mais depressa do que isso.
• Ruído galáctico: o conjunto de todos os sinais naturais do espaço - de pulsares, nuvens de gás, estrelas. Uma emissão artificial tem primeiro de se destacar deste “fundo”.
• Tecnossinatura: qualquer indício mensurável de tecnologia, seja rádio, luz, calor ou substâncias invulgares numa atmosfera.

Porque é que, mesmo assim, vale a pena procurar

Num cálculo frio, as probabilidades de sucesso parecem baixas. Mas não são zero - e aumentam a cada nova campanha de observação. Bastaria um único sinal inequivocamente artificial para virar do avesso a nossa compreensão sobre vida no Universo.

Ao mesmo tempo, esta busca obriga-nos a empurrar os nossos próprios limites tecnológicos. Telescópios mais sensíveis, melhor análise de dados e observatórios interligados por toda a Terra e em órbita: tudo isto não serve apenas para “caçar” extraterrestres, mas também para estudar exoplanetas, buracos negros ou a monitorização de asteróides perigosos.

No fim, fica um paradoxo: o silêncio galáctico não prova nem a solidão nem uma galáxia a fervilhar de civilizações. Diz, acima de tudo, isto: os nossos instrumentos de medição e a nossa paciência ainda estão no começo. Se alguém, algures, estiver a transmitir, talvez a pergunta não seja se já o perdemos - mas se resistiremos tempo suficiente para estar a ouvir quando, finalmente, o timing coincidir.

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