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この時代の人間として魅力的なことのひとつは、他の生命や他の文明について考える以上のことができるということだ。探索には明らかな限界があるが、私たちは実際にそれらを探すことができる。しかし、同じように魅力的なのは、私たちは他の人々が私たちを見ることができるかどうか疑問に思うことができるということである。

周囲を探索し始めたすべての文明が他の文明を見つけることに関心を持っていると仮定すると、誰が誰を発見できるかという問題は技術に帰着する。他の文明のテクノシグネチャーを探すには、高度な技術ツールが必要だ。また、そのほとんどを生産する技術も必要だ。しかし、その方程式の両側で必要とされる技術のレベルはどの程度なのだろうか?

テクノシグネチャーの生成に必要な技術は複雑ではない。私たちは何千年も前からその技術を持っていた。大ピラミッドがその証拠だ。しかし、それを見るためにはどのような技術が必要なのか?そしてどのくらい遠くから?

学術誌『Acta Astronautica』に掲載された新しい研究で、SETIに関連する研究者が、”我々は高度なエイリアン文明から見えているのだろうか?“という疑問を投げかけている。彼の名前はZ. Osmanovという名前で、SETIや関連トピックに関する複数の研究や論文の著者・共著者である。

「私たちは、私たちの人工的な建造物が、高度な地球外文明からどのように見えるのかという疑問について考えた」とOsmanov氏は書いている。Osmanov氏は、普遍的な物理法則が検出の限界をどのように設定し、より高度な文明がこの問題をどのように解決できるかを説明している。Osmanov氏によれば、検出のための最大距離は約3,000光年であり、”特定の条件下では、タイプIIの高度なエイリアン社会がこの問題を解決できるかもしれない”と付け加えている。

我々のテクノシグネチャーを受信するためには、どのような技術が必要なのだろうか?

Osmanov氏の研究の背景には、カルダシェフ・スケールと呼ばれる文明タイプの分類がある。これはソビエトの天文学者Nikolai Kardashevの研究で、仮想的な文明を3つのタイプに分類したものである:

  • タイプIの文明は、自分たちの惑星のエネルギーをすべて収穫し、利用し、貯蔵する。
  • タイプⅡの文明は、ダイソン球などで恒星のエネルギーを直接消費する。
  • タイプIIIの文明は、銀河系全体で利用可能なエネルギーをすべて取り込むことができる。

(カルダシェフ・スケールでは、人類は約0.75であることに注意)。

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タイプII文明とは、ダイソン・スフィアなどを使って恒星のエネルギーを直接利用できる文明である。 (Credit: Fraser Cain (with Midjourney))

Osmanov氏の研究では、タイプIIIの文明は無視され、タイプIとIIに焦点が当てられている。彼は比較的単純な質問をしている:「われわれの技術社会の成果物は、ETの望遠鏡で見ることができるのか?」

我々の技術的成果物とは、大規模なエンジニアリングプロジェクトや人工衛星のようなものだ。タイプIまたはII文明は、もし見ることができれば、これらのものを技術的人工物として認識するだろう。Osmanov氏によれば、ETIがこれらを検出する最善の方法は反射光であり、それは極端な角度分解能を持つ高出力の光学望遠鏡を意味する。

私たちは、より強力で角度分解能の高い望遠鏡を作るのに忙しい。私たちよりも進んだETIは、私たちのはるか先を進んでいるのです。”この論文では、高度なETの技術レベルに応じて、我々がどの程度見えるかを分析する。”

Osmanov氏によれば、ETIは干渉計を利用して我々を探知する。天文干渉法は、距離を隔てた2つ以上の望遠鏡を使って、同じ天体を同時に観測する。検出器からのデータは結合され、処理される。そのため、干渉計は単一の望遠鏡の限られた角度分解能で何かを見るのではなく、基本的には物理的な望遠鏡よりもはるかに大きな「仮想の」望遠鏡(望遠鏡アレイ)を構築する。

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この航空写真は、ESOのVLTI(超大型望遠鏡干渉計)を示している。VLTIには、同じ天体を見ることができる8つの可動式望遠鏡があり、干渉計の角度分解能を高めている。(Credit: ESO)

Osmanov氏の計算では、例えば、異星文明がギザの大ピラミッドを発見するためには、その文明は約3,000光年よりも遠くに存在してはならない。ピラミッドを見るために感知しなければならない光子の数が多いため、望遠鏡は非常に巨大でなければならない。それができるのは干渉計だけである。「望遠鏡の直径が数百万キロのオーダーでなければならないことは明らかです」と著者は説明する。

そうなると、タイプIの文明は除外される。「このような巨大建造物は、II型文明によってのみ建設され、I型異星人社会では建設されないかもしれません」とOsmanov氏は書いている。

しかし、3,000光年の範囲内にタイプIIやIIIのETIが存在するかどうか、どうやって知ることができるのだろうか?Osmanov氏は、よく知られたドレーク方程式を使ってその数を決定している。ドレーク方程式は、天の川銀河にETIが何個存在するかを理解するための確率論的な議論である。ドレーク方程式は、ETIの問題を考えるとき、誰もが同じページに立つための思考実験ツールなのである。

著者は計算の中で、先進文明間の平均距離を割り出している。「桁として、文明が銀河平面上に一様に分布していると仮定する」とOsmanov氏は書いている。そのうちのひとつが、古代から中世にかけての大規模なエンジニアリング・プロジェクトを検出するのに十分な距離まで接近するためには、天の川銀河には約650のETIが存在しなければならない。その中にはピラミッドやその他の大きな建造物も含まれる。

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JAXAの若田光一宇宙飛行士が2023年2月にISSから撮影した大ピラミッドの画像。最もよく見えるのは紀元前23世紀に建造されたギザの大ピラミッド。 (Credit:  Koichi Wakata)

現代の構造物からの反射光が宇宙空間まで伝搬するのに十分な時間がないため、ETIが現代の構造物を検出するとなると、数字が違ってくる。人工衛星を含む現代の建造物を検出するのに十分な距離まで接近するには、もっと多くのETIが必要なのだ。「Carl Saganによって仮説が立てられたように、ETIの数が106個程度でなければ、現代の建造物を検出することはできない」とOsmanov氏は書いている。

もちろん、他にETIが存在するかどうか、あるいはETIが我々のテクノシグネチャーを発見しているかどうかを知る術はない。しかし、この研究は、この疑問と思考実験に背景を与えてくれる。

ファースト・コンタクトがなければ、私たちにあるのは思考実験だけである。


この記事は、EVAN GOUGH氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス(表示4.0 国際)に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。

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