Sistem eksoplanet yang ‘sempurna secara matematis’ sedang dicari sinyal teknologi aliennya

• HD 110067, yang berjarak sekitar 100 tahun cahaya dari Bumi, menarik perhatian sebagai target pencarian technosignature karena enam planet sub-Neptunusnya mengorbit dekat bintang dalam susunan orbit yang selaras
• Dalam pengamatan kali ini, tidak ada sinyal teknologi alien yang terdeteksi, tetapi ini bukan kesimpulan bahwa HD 110067 tidak memiliki technosignature; hasilnya lebih menunjukkan bahwa saat pengamatan tidak ada sinyal yang mengarah ke Bumi
• Sistem planet ini terlihat dari Bumi secara edge-on, sehingga bidang transit planet dapat diamati, dan strukturnya cocok untuk mencari sinyal yang terkait dengan transit, seperti gelombang radio dari satelit dan teleskop Bumi
• Peneliti Breakthrough Listen mencari sinyal yang hanya bertahan saat Green Bank Telescope mengarah ke HD 110067, tetapi emisi radio alami dan sinyal teknologi manusia menimbulkan derau besar
• Pengamatan CHEOPS, HARPS-N, dan CARMENES akan digunakan untuk mempersempit radius dan massa planet secara lebih presisi, demi memahami komposisi kimia dan proses pembentukannya

---

Mengapa HD 110067 menarik perhatian

• HD 110067 adalah sistem bintang yang ditemukan pada akhir tahun lalu, berjarak sekitar 100 tahun cahaya dari Bumi
• Sistem ini memiliki enam planet sub-Neptunus, semuanya mengorbit sangat dekat dengan bintangnya
• Orbit planet-planetnya dikenal tersusun secara matematis, dan menarik perhatian para ilmuwan yang mencari teknologi alien atau technosignature
• Technosignature dianggap sebagai sinyal meyakinkan yang dapat menunjukkan adanya kehidupan maju di luar Bumi
• Bukti seperti itu belum ditemukan, tetapi HD 110067 tetap menjadi target menarik untuk pengamatan serupa di masa depan

Keuntungan pengamatan dari sistem planet yang terlihat dari samping

• Di sekitar Bumi pun, gelombang radio dari satelit dan teleskop dipancarkan mengikuti bidang Tata Surya
• Jika pengamat di luar Tata Surya melihat Bumi melintas di depan Matahari, mereka mungkin dapat menangkap sinyal yang terkait dengan transit planet
• HD 110067 terlihat dari Bumi secara edge-on, sehingga pengamat di Bumi seolah menatap bidang tempat keenam planet berada
• Steve Croft dari Breakthrough Listen menilai sudut pandang seperti ini meningkatkan peluang deteksi jika memang ada sinyal nyata
• Seperti teknologi Bumi yang menyebar hingga ke luar zona laik huni Tata Surya, jika ada peradaban yang akrab dengan teknologi di HD 110067, mereka mungkin menempatkan perangkat relai komunikasi di beberapa planet

Pencarian dengan Green Bank Telescope

• Setelah pengumuman penemuan HD 110067, tim riset Croft mencari sinyal teknologi alien dengan Green Bank Telescope(GBT) di West Virginia
• Kriteria pengamatannya adalah sinyal yang terus ada ketika teleskop mengarah ke HD 110067, dan menghilang ketika melihat ke arah lain
• Pola seperti ini dapat menjadi petunjuk kuat adanya technosignature yang berada secara lokal di HD 110067
• Namun, sinyal kandidat sulit dibedakan dari sumber radio alami dan sinyal teknologi manusia
  • Gelombang radio dari ponsel yang tersambung ke Wi-Fi adalah salah satu contohnya
  • Jaringan satelit orbit rendah Starlink milik SpaceX juga termasuk sinyal teknologi manusia yang menimbulkan kebingungan
• Croft memandang situasinya seperti mencari “jarum” yang merupakan sinyal alien potensial di dalam “tumpukan jerami” sinyal, sementara sulit juga mengetahui apakah jarum itu benar-benar ada atau seperti apa bentuknya

Kriteria untuk menyaring sinyal teknologi

• Para peneliti belum cukup mengetahui seperti apa bentuk teknologi alien, tetapi mereka menggunakan teknik untuk memastikan sinyal yang terdeteksi bukan interferensi lokal
• Jika sebuah pemancar dibuat dengan harapan diterima oleh peradaban lain, kemungkinan besar ia memusatkan banyak energi pada rentang frekuensi yang sempit
• Berbeda dengan itu, fenomena astrofisika alami memancarkan gelombang radio pada rentang frekuensi yang jauh lebih lebar
• Jika ada pemancar di planet yang mengorbit bintang lain, frekuensi sinyal yang terlihat dari Bumi dapat bergeser seiring waktu
• Carmen Choza membandingkannya dengan efek ketika suara ambulans yang lewat berubah dari nada tinggi menjadi nada rendah

Hasil saat ini dan pengamatan berikutnya

• Dalam pencarian kali ini, tidak ada sinyal teknologi yang terdeteksi
• Croft menilai hasil ini bukan berarti HD 110067 tidak memiliki technosignature, melainkan memberi informasi bahwa saat pengamatan tidak ada sinyal yang dipancarkan ke arah Bumi
• Tim penemu sedang memperhalus pengukuran radius enam planet dengan teleskop antariksa CHEOPS milik ESA
• Massa planet sedang diukur lebih akurat melalui instrumen HARPS-N dan CARMENES di Spanyol
• Jika data ukuran dan massa planet menjadi lebih presisi, komposisi kimia sistem ini dapat dipahami dengan lebih baik
• Informasi ini dapat digunakan untuk sampai batas tertentu melakukan rekayasa balik evolusi HD 110067 dan planet-planetnya, guna mempelajari mekanisme pembentukannya
• Croft mengatakan peluang keberhasilan dalam 10 tahun ke depan tidak dapat diketahui, tetapi kemampuan pencarian terus menguat sehingga lebih baik dibandingkan 10 tahun terakhir
• Studi ini dimuat dalam makalah yang terbit bulan lalu di Research Notes of the AAS

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Mengingatkan pada hukum Titius-Bode[1]. Persamaan sederhana itu cocok dengan orbit semua planet yang diketahui saat itu, memprediksi harus ada satu lagi di sabuk asteroid, dan juga cocok sampai jarak Uranus, tetapi dianggap telah dibantah ketika tidak cocok untuk Neptunus
  Sulit juga percaya bahwa hubungan semacam ini benar-benar ada dan bukan sekadar kebetulan belaka, dan lebih sulit lagi menganggap ada desain cerdas di baliknya
  [1]https://en.wikipedia.org/wiki/Titius%E2%80%93Bode_law
  • Jika tidak ada gangguan, cincin akresi dan planet diperkirakan terbentuk pada jarak matematis karena efek resonansi orbit. Artinya itu adalah keadaan energi yang sangat rendah, mirip dengan kecenderungan mode getaran menuju harmonik bilangan bulat
    Dengan ungkapan klasik, ini adalah klaim bahwa harmoni yang ada dalam matematika sendiri juga tampak sebagai harmoni di alam semesta fisik [1]. Justru yang aneh adalah mengapa harmoni fisik tidak terlihat lebih banyak, dan itu tampaknya karena kompleksitas luar biasa dari interaksi nonlinier
    [1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240587262200003X
  • Bahkan tanpa desain cerdas, kemungkinan setidaknya ada satu sistem seperti ini sangat tinggi, dan pada saat yang sama kemungkinan hanya ada satu juga cukup tinggi. Bisa saja kita beruntung mengamati yang satu itu
  • Hukum itu tampaknya bagus sebagai titik awal untuk menjelaskan evolusi jangka panjang materi di sekitar bintang, tetapi terlalu sederhana untuk menangkap semua kemungkinan kasus. Tampaknya tidak tepat digunakan sebagai dasar untuk membantah hipotesis
  • Para astronom yang melakukan penelitian ini tampaknya juga tahu soal “hukum” itu dan kemungkinan sudah mengesampingkannya. Secara pribadi, menurut saya ini bukan cerita yang terlalu aneh
  • Apa yang dimaksud dengan “jarak yang akurat” sampai Uranus?
• The Planets Are Weirdly In Sync - Steve Mould - https://www.youtube.com/watch?v=Qyn64b4LNJ0
  “Mari pikirkan tiga satelit terbesar Jupiter. Europa mengorbit Jupiter dalam waktu tepat dua kali lebih lama daripada Io, dan Ganymede membutuhkan dua kali lagi dari itu. Bagaimana hal seperti ini bisa terjadi? Ini adalah contoh sinkronisasi, tetapi apa mekanismenya? Video ini menjelaskan sesuatu yang disebut resonansi orbit”
  • Tapi bukankah itu juga yang menyebabkan celah pada cincin Saturnus? Kalau begitu, puing-puing tidak bisa bertahan di orbit seperti itu, tetapi planet bisa terkunci di sana?
• Saya tidak paham bagian mana dari sistem ini yang “sempurna secara matematis”. Dari artikelnya juga tidak terlalu terlihat
  • Seperti dijelaskan lebih rinci dalam artikel pendamping [1], selama planet 1 menyelesaikan 54 orbit, planet 2 hingga 6 masing-masing menyelesaikan 36, 24, 16, 12, dan 8 orbit. Rasio berturut-turutnya adalah 2/3, 2/3, 2/3, 3/4, 3/4, dan setelah planet 1 menyelesaikan 54 orbit, semua planet kembali ke posisi relatif yang sama
    [1] https://www.space.com/six-sub-neptunes-found-100-light-years-from-earth
  • Keenam planet semuanya berada dalam orbit resonan, dengan rasio 54:36:24:16:12:9. Artinya 3:2 berulang tiga kali, dan 4:3 berulang dua kali
    https://en.wikipedia.org/wiki/HD_110067#Planetary_system
  • Di keterangan gambar tertulis begini: “Enam planet itu mengorbit bintang pusat HD 110067 dalam ritme yang harmonis, dan setelah beberapa putaran orbit, planet-planet itu akan sejajar”
• Saya sering berpikir bahwa TrES-2b [0], yang paling gelap di antara planet yang mengorbit bintang dan pernah ditemukan sejauh ini, mungkin merupakan kandidat terbaik untuk kehidupan alien. Hipotesis saya adalah kegelapan itu karena peradaban di sana telah menemukan cara memanfaatkan hampir 100% energi mataharinya, seperti bola Dyson [1]
  [0] https://exoplanets.nasa.gov/exoplanet-catalog/1716/tres-2-b
  [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere
  • Alat visualisasi eksoplanet NASA sangat keren. Saya tidak tahu ada yang seperti ini. Seiring pemahaman kita terhadap data eksoplanet makin baik, visualisasi virtual seperti ini juga tampaknya akan makin bagus. Menakjubkan berapa banyak informasi yang bisa ditarik dari satu piksel cahaya
  • Kalau melihat fakta bahwa “atmosfer planet ini sepanas lava”, hipotesis seperti itu tampaknya sangat kecil kemungkinannya
  • Kalau bisa bertahan dari gravitasi 1,5 kali Jupiter, berarti aliennya cukup tangguh :)
  • Itu tidak bekerja seperti yang Anda bayangkan. Jika semua energi dimanfaatkan, planet itu pertama-tama akan mulai bercahaya merah, lalu putih. Pada akhirnya akan menjadi sepanas bintangnya, dan sejak titik itu tidak akan bisa memperoleh energi tambahan lagi
    Kecuali energi itu somehow diubah menjadi materi, menurut hukum termodinamika semua energi pada akhirnya akan menjadi panas
  • Eksoplanet yang menarik, tetapi saya tidak tahu siapa atau bagaimana bisa hidup di planet gas
• Tampaknya para penulis makalah tidak benar-benar memahami bagaimana resonansi planet bekerja, dan seberapa tepat orbit harus selaras agar resonansi bisa bertahan
  Resonansi sangat umum. Bahkan di tata surya kita sendiri ada banyak resonansi berbeda di antara berbagai benda langit
  Agar resonansi stabil, orbit dua benda tidak perlu cocok satu sama lain secara matematis dengan presisi tinggi. Toleransi kesalahannya cukup lebar. Cukup dua planet mendekati resonansi, maka resonansi bisa menjadi stabil karena umpan balik. Pada setiap orbit, planet-planet saling bertukar energi sambil mempertahankan resonansi, dan untuk mematahkannya diperlukan masukan eksternal yang cukup besar
  Yang benar-benar menarik dalam sistem ini adalah rantai resonansi yang panjang. Namun ini juga bukan sesuatu yang sangat istimewa. Jika Anda memahami bagaimana resonansi terbentuk, Anda bisa melihat bahwa ketika semua planet cukup dekat ke resonansi, mereka dapat saling mentransfer energi untuk menyesuaikan diri ke keadaan itu dan kemudian mempertahankan orbit resonan setelahnya

Tidak ada alasan sama sekali untuk menganggap resonansi seperti ini harus berasal dari sumber yang tidak alami. Ini mirip dengan mengatakan seseorang menempatkan Bulan pada orbitnya hanya karena periode rotasinya persis sama dengan periode orbitnya sehingga selalu menghadap Bumi dengan sisi yang sama. Itu jelas salah, dan resonansi seperti ini terbentuk dengan mudah dan secara alami

• Para penulisnya adalah ilmuwan dari SETI, Berkeley, Oxford, NASA. Kemungkinan besar mereka tahu jauh lebih banyak tentang topik ini daripada kita
  Seperti komentar HN serupa, menurut saya ada pertanyaan yang valid di dalamnya. Namun, menyimpulkan bahwa pihak lain pasti salah atau omong kosong hanya karena sesuatu tampak seperti kontradiksi adalah kekeliruan. Ketidakcocokan antara pemikiran saya dan pemikiran mereka bisa jadi masalah di pihak saya, dan dalam fisika orbit kemungkinan itu jauh lebih besar
  Dalam contoh ini, lebih baik berpikir seperti ini: “Bagi saya, resonansi planet tampaknya menjelaskan fenomena yang diamati. Para penulis tentu juga memikirkannya, jadi bagaimana makalah ini menangani masalah itu?” Kerendahan hati lebih dekat pada kebenaran, kecuali jika Anda adalah tuhan
• Artikelnya tidak membuat klaim seperti itu. Hanya saja judulnya bisa dibaca seperti itu, dan mungkin itu bukan kebetulan
  Alasan para ilmuwan menyelidiki sistem itu adalah karena sistem tersebut memiliki sifat yang bisa membuat deteksi sinyal lebih mudah
• Tidak ada yang mengatakan resonansi itu tidak alami. Fakta bahwa sistem ini terlihat dari samping (edge-on) menguntungkan pencarian dengan cara lain
  HD 110067 adalah target program observasi lanjutan TESS, dan karena kita melihat sistem itu dari samping dari Bumi, peluang mendeteksi pemancar yang disengaja maupun kebocoran komunikasi antarplanet menjadi lebih besar. Selain itu, semakin banyak planet yang ada, semakin besar pula kemungkinan peradaban maju telah menyebarkan teknologinya ke planet tetangga, terlepas dari lokasi zona laik huni
  https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ad235f
• Sepertinya itu bukan implikasi yang sebenarnya. Kehidupan di Bumi tidak akan seperti sekarang tanpa orbit Bulan yang menciptakan arus laut yang stabil. Tanpa kondisi seperti itu, tampaknya akan ada kompleksitas tambahan untuk membangun pertumbuhan jangka panjang bagi “kehidupan”
• Sebenarnya alasan kita melihat sistem itu adalah karena kita memandangnya hampir tepat dari depan sehingga kita bisa melihat orbit semua planet sekaligus. Bukan karena kita menganggap orbitnya tidak alami
• Halaman wiki sistem bintang ini: https://en.wikipedia.org/wiki/HD_110067
• Bagi pihak yang mengatakan resonansi menjelaskan fenomena tersebut, makalah itu tampaknya tidak mengatakan bahwa orbit yang “sempurna secara matematis” adalah tanda kecerdasan
  HD 110067 memiliki enam planet mini-Neptunus, semuanya mengorbit bintang induknya dalam rantai resonansi yang stabil. Di antara bintang yang diketahui memiliki sedikitnya empat planet atau lebih, ini adalah yang paling terang, dan karena planet-planetnya menunjukkan konfigurasi orbit yang sangat teratur, sistem ini memberi peluang yang belum pernah ada sebelumnya untuk mempelajari evolusi orbit sistem planet dan komposisi atmosfer mini-Neptunus. Tiga dari planet ini menunjukkan densitas rendah, yang mengisyaratkan atmosfer besar yang kaya hidrogen. Mini-Neptunus adalah salah satu jenis eksoplanet paling umum yang ditemukan sejauh ini, sehingga apakah mereka dapat menopang air cair penting bagi prioritas target SETI
  Selain itu, HD 110067 juga bernilai sebagai target pencarian teknosinyal. Karena kita melihat sistem ini dari samping dari Bumi, kemungkinan mendeteksi pemancar yang disengaja atau radiasi bocor dari komunikasi antarplanet menjadi lebih besar, dan banyaknya planet meningkatkan kemungkinan bahwa peradaban maju telah menyebarkan teknologinya ke planet tetangga
  https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/ad235f
• Ungkapan “gelombang radio yang dipancarkan dari satelit dan teleskop ke arah bidang tata surya” terasa aneh
  Bukankah teleskop radio adalah perangkat untuk menerima gelombang radio, bukan “menembakkannya”? Bahkan jika dikonfigurasi untuk memancarkan seperti Deep Space Array, pancarannya juga bukan ke bidang tata surya, melainkan ke wahana antariksa yang ingin diajak berkomunikasi
  Satelit lebih-lebih lagi tidak demikian. Mereka harus menghemat daya, jadi mereka tidak mengirimkan gelombang radio ke luar angkasa, dan antenanya diarahkan ke Bumi
  Selain itu, kalimat yang memuat frasa itu tidak memiliki predikat utama, jadi saya harus membacanya beberapa kali untuk memahami maksudnya
  • Beberapa teleskop radio digunakan untuk astronomi radar
    https://en.wikipedia.org/wiki/Radar_astronomy
  • Sekalipun kita benar-benar menangkap sinyal alien, sinyal itu pasti dikirim sangat, sangat lama yang lalu
• Mencari bukti kuat teknologi alien memang peristiwa yang sangat besar, jadi saya pernah mendengar bahwa hampir semua sistem bintang yang diamati astrofisikawan juga diperiksa untuk anomali potensial
• Ini mengingatkan saya pada sebuah novel yang pernah saya baca. Saya tidak akan menyebut judulnya demi menghindari spoiler, tetapi salah satu twist kecilnya adalah bahwa struktur besar galaksi yang kita amati di alam semesta—struktur yang mendukung pembentukan bintang dan kehidupan—ternyata merupakan proyek seni dari spesies cerdas yang telah hidup sejak masa Big Bang
  Bukan Xeelee Sequence :P