Het is niet eenvoudig om te zoeken naar tekenen van intelligent leven buiten ons zonnestelsel. Naast de ongelooflijke afstanden die ermee gemoeid zijn en het feit dat we eigenlijk alleen indirecte methoden tot onze beschikking hebben, er is ook het kleine probleem dat je niet precies weet waarnaar je moet zoeken. Als er intelligent leven bestaat buiten ons zonnestelsel, zouden ze zelfs communiceren zoals wij, met behulp van radiozenders en soortgelijke vormen van technologie?

Dat is de preoccupatie geweest van groepen zoals het Search for Extra Terrestrial Intelligence (SETI) Institute en, recenter, organisaties zoals Messaging Extraterrestrial Intelligence (METI) International. Een non-profitorganisatie die zich inzet voor communicatie met buitenaardse intelligentie (ETI), de organisatie suggereerde onlangs dat het zoeken naar neutrino's en andere exotische deeltjes ons ook zou kunnen helpen signalen te vinden.

Eerst, er moet enige verduidelijking worden gegeven over wat SETI en METI allemaal inhouden en wat hen onderscheidt. De term METI is bedacht door de Russische wetenschapper Alexander Zaitsev, die een onderscheid wilden maken tussen SETI en METI. Zoals hij uitlegde in een paper uit 2006 over dit onderwerp:

"De wetenschap die bekend staat als SETI houdt zich bezig met het zoeken naar berichten van buitenaardse wezens. METI-wetenschap houdt zich bezig met het creëren van berichten aan buitenaardse wezens. Dus, Voorstanders van SETI en METI hebben heel verschillende perspectieven. SETI-wetenschappers kunnen alleen de lokale vraag beantwoorden:"heeft Active SETI zin?" Met andere woorden, zou het redelijk zijn, voor SETI-succes, verzenden met het doel de aandacht van ETI te trekken? In tegenstelling tot Active SETI, METI streeft geen lokale en lucratieve impuls na, maar een meer globale en onzelfzuchtige – om de Grote Stilte in het universum te overwinnen, om onze buitenaardse buren de langverwachte aankondiging 'Je bent niet alleen!'"

Kortom, METI zoekt naar manieren waarop we in contact kunnen komen met buitenaardse wezens in plaats van te wachten om iets van ze te horen. Echter, dit betekent niet dat organisaties als METI International geen idee hebben hoe ik beter kan luisteren naar onze (potentiële) buitenaardse buren. Ten slotte, communicatie gaat verder dan alleen berichten, en vereist ook dat er een medium bestaat om de boodschap over te brengen.

Dat is de aanbeveling van Dr. Morris Jones, een ruimteanalist en schrijver die zitting heeft in de METI-adviesraad. In een recent artikel gepubliceerd op de website van METI International, hij ging in op de twee belangrijkste uitdagingen als het gaat om het zoeken naar ETI. Aan de ene kant, je hebt meerdere methodieken nodig om de kans om iets te vinden te vergroten. Maar zoals hij aangeeft, er is ook het probleem om te weten waar je op moet letten:

"We zijn er niet echt zeker van hoe buitenaardse wezens met ons zouden communiceren. Zouden ze radiogolven gebruiken, lasers, of iets exotischer? Misschien is het universum overspoeld met buitenaardse signalen die we niet eens kunnen ontvangen. SETI- en METI-beoefenaars besteden veel tijd aan het afvragen hoe een bericht zou worden gecodeerd in termen van taal en inhoud. Het is ook belangrijk om rekening te houden met het transmissiemedium."

Vroeger, zegt Jones, SETI-zoekopdrachten waren gebaseerd op radioastronomie omdat dat de enige praktische manier was om dat te doen. Vanaf dat moment, inspanningen zijn uitgebreid met optische telescopen en het zoeken naar lasersignalen. Dit komt doordat in de afgelopen decennia mensen hebben de technologie ontwikkeld om laser te gebruiken voor communicatie.

In een 2016 SETI-paper, Dr. Philip Lubin van de Universiteit van Californië, Santa Barbara, legde uit hoe de ontwikkeling van voortstuwing met gerichte energie ons zou kunnen helpen bij het zoeken naar bewijs van buitenaardse wezens. Als een van de wetenschappelijke geesten achter Breakthrough Starshot - een lasergestuurd lichtzeil dat snel genoeg zou zijn om de reis naar Alpha Centauri in slechts 20 jaar te maken - gelooft hij dat het een veilige gok is dat ETI vergelijkbare technologie zou kunnen gebruiken om te reizen of te communiceren.

In aanvulling, Dr. Avi Loeb van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (ook een van de geesten achter Starshot) heeft ook gesuggereerd dat snelle radio-uitbarstingen (FRB's) het bewijs kunnen zijn van buitenaardse activiteit. FRB's zijn een onderwerp van fascinatie voor wetenschappers sinds ze voor het eerst werden ontdekt in 2007 (de "Lorimer Burst"), en kan ook een teken zijn van buitenaardse communicatie of een voortstuwingsmiddel.

Een ander middel is het zoeken naar artefacten, d.w.z. zoeken naar bewijs van fysieke infrastructuur in andere sterrenstelsels. Voorbeeld, sinds 2015, astronomen hebben geprobeerd vast te stellen wat verantwoordelijk is voor het periodiek dimmen van KIC 8462852 (ook bekend als Tabby's Star). Terwijl de meeste studies hebben geprobeerd dit te verklaren in termen van natuurlijke oorzaken, anderen hebben gesuggereerd dat het een bewijs zou kunnen zijn van een buitenaardse megastructuur.

Naar deze reeks zoekmethoden, Dr. Jones biedt nog een paar andere mogelijkheden. Een manier is om te zoeken naar neutrino's, een type subatomair deeltje dat wordt geproduceerd door het verval van radioactieve elementen en zeer zwak interageert met materie. Hierdoor kunnen ze door vaste materie gaan en zijn ze ook erg moeilijk te detecteren. Neutrino's worden in grote hoeveelheden geproduceerd door de zon en astronomische bronnen, maar ze kunnen ook kunstmatig worden geproduceerd door kernreactoren.

Deze, beweert Jones, kunnen worden gebruikt voor communicatie. Het enige probleem is dat het zoeken naar hen gespecialiseerde apparatuur vereist. Momenteel, all means of detecting neutrinos involve expensive facilities that have to be built either underground or in extremely isolated locations to ensure that they are not subject to any kind of electromagnetic interference.

These include the Super-Kamiokande facility, the world's largest neutrino detector which is located under Mt. Ikeno in Japan. There's also the IceCube Neutrino Observatory, located at the Amundsen–Scott South Pole Station in Antarctica and operated by the University of Wisconsin–Madison; and the Sudbury Neutrino Observatory, located in a former mine complex near Sudbury, Ontario, and operated by SNOLAB.

Another possibility is searching for evidence of communications that rely on gravitational waves. Predicted by Einstein's Theory of General Relativity, the first detection of these mysterious waves was first made in February 2016. And in the coming years and decades, it is expected that gravitational wave observatories will be established so the presence of these "ripples" in spacetime can be visualized.

Echter, compared to neutrinos, Jones admits that this seems like a long shot. "It's hard to conceive with our current grasp of physics, " he writes. "They are extremely difficult to generate at a detectable level. You would need abilities similar to those of superheroes, and be able to smash neutron stars and black holes together at will. There are probably easier ways to get a message across the stars."

Beyond these, there is the even more exotic possibility of "zeta rays", which Dr. Jones is not prepared to rule out. In principe, "zeta rays" is a term used by physicists to describe physics that go beyond the Standard Model. As scientists are currently looking for evidence of new particles with the Large Hadron Collider and other particle accelerators, it stands to reason that anything they discover will be the added to the SETI and METI search manifest.

But could such physics entail new forms of communication? Hard to say, but definitely worth considering. Ten slotte, the physics that power our current technology certainly existed before we did. Or as Jones put it:,

"Is it possible to transmit with something better than we already have? Until we know a lot more physics, we just won't know. Humanity in the twenty-first century could be like an isolated tribe in the Amazon jungle a century ago, unaware that the air around them was filled with radio signals. SETI uses the science and technology provided to us by other disciplines. Dus, we must wait until physics itself makes some more major breakthroughs. Only then can we consider such exotic methods of searching. We think a lot about the message. But we should also think about the medium."

Other projects that are dedicated to METI include Breakthrough Listen, a 10-year initiative launched by Breakthrough Initiatives to conduct the largest survey to date for extraterrestrial communications – encompassing the 1, 000, 000 closest stars and 100 closest galaxies. Back in April of 2017, the scientists behind this project shared their analysis of the first year of Listen data. No definitive results have been announced yet, but they are just getting started!

Ever since Drake proposed his famous equation, human beings have eagerly sought to find evidence of extra-terrestrial intelligence. Helaas, all of our efforts have been haunted by Fermi's equally-famous paradox! Maar natuurlijk, as space exploration goes, we've really only begun to scratch the surface of our universe. And the only way we can ever expect to find evidence of intelligent life out there is to keep looking.

And with greater knowledge and increasingly sophisticated methods at our disposal, we can be sure that if intelligent life is out there somewhere, we will find it eventually.