Wow! Che cos’è il segnale Wow!, Prof?

“Wow! Che cos’è il segnale Wow!, Prof?”

Ci risiamo! Marco è ritornato all’attacco con una delle sue domande impossibili…Dopo la Meccanica Quantistica, ha pensato bene di inventarsi nientedimenoche il segnale Wow!

E’ una parola!

Trattare con un quattordicenne certi argomenti controversi come la ricerca di intelligenze extraterrestri può essere rischioso e, in ogni caso, non è una passeggiata.

Il rischio è quello di ingenerare confusione e aspettative fantascientifiche legate all’immaginario comune su omini verdi ed affini. Comunque, io ci provo perché non posso eludere la domanda di un alunno straordinariamente curioso.

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Prof: Ripeti la domanda, prego!

Marco: “W-o-w! C-h-e c-o-s’-è i-l s-e-g-n-a-l-e W-o-w!, P-r-o-f?”

Prof: Dove ne hai sentito parlare?...Su feisbuc, anche questa volta?

Marco: No, l’ho letto nel suo articolo sull’Edizione Unificata dei Carnevali scientifici. Il tema non è “Cercando tracce di vita nell’Universo”? Questo argomento mi intriga assai!

Prof: Non ne dubito! Non penserai agli omini verdi, vero? Oppure, sì?

Marco: Ad essere sincero, mi è venuto in mente il film “Contact” con Jodie Foster, che interpreta il ruolo di una scienziata alla guida del Progetto Argus, finalizzato alla ricerca di un segnale radio proveniente da una civiltà aliena intelligente.

Una scena dal film "Contact"

Prof: A capo del Progetto Argus, vuoi dire! Il Progetto Argus non è un’automobile.

Marco: Non ironizzi, prof, per piacere.

Prof:  Il film “Contact”, che hai citato, è tratto dall’omonimo romanzo del grande astrofisico Carl Sagan.

Marco: Non ne ero a conoscenza, o, per meglio dire, non sapevo dell’esistenza di Carl Sagan.

Prof:  In rete, puoi trovare facilmente informazioni su di lui. Carl Sagan è stato insieme a Frank Drake uno dei fondatori del Progetto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence), un progetto di ricerca di forme di vita intelligenti extraterrestri.

Carl Sagan in posa con un modello del Viking lander

Marco: E il segnale Wow! ha a che fare con il Progetto SETI?

Prof: Certamente!

Marco: In che modo? E in cosa consiste questo segnale Wow!?

Prof: Calma, calma! Una cosa alla volta. Il segnale Wow! arrivò dallo spazio al radiotelescopio Big Ear (grande orecchio) dell’Ohio State University alle 23:16 EDT (Eastern Daylighit Time), nella notte del 15 Agosto 1977. Big Ear in realtà si chiamava Ohio State University Radio Observatory ed era situato sulla base del Perkins Observatory; l’Ossevatorio era parte integrante  del Progetto SETI dell’Ohio State University. Dal 1973 al 1995, Grande Orecchio fu utilizzato per la ricerca di segnali radio di origine extraterrestre. Capito adesso come il segnale Wow! abbia a che fare con il SETI?

Marco: Insomma! In definitiva, questo fantomatico segnale Wow! è un segnale radio di origine extraterreste?

Prof: Precisamente! Si tratta di un forte segnale radio a banda stretta. Sai che cos’è?

Marco: Ehm, no…potrebbe spiegarmelo?

Prof: Ci provo, ma non ne garantisco la comprensione.

Marco: Ci provi, ci provi. Lo sa che sono un tipo curioso, paziente e nemmeno tardo di comprendonio.

Prof: In effetti possiedi delle grandi virtù, a tuo dire. Iniziamo con il concetto di segnale. Semplificando al massimo, un segnale è una grandezza fisica che varia nel tempo e trasporta un’informazione. Può essere un segnale acustico, un segnale elettrico o un segnale elettromagnetico (a noi interessa quest’ultimo). Si propaga tipicamente in un mezzo trasmissivo (il canale di propagazione o comunicazione), che può essere lo spazio libero, un cavo o una struttura guidante. Ci sei?

Marco: Più o meno! Il segnale Wow! è, quindi, un segnale di natura elettromagnetica che si è propagato nello spazio libero?

Prof: Sì, un segnale elettromagnetico a frequenza radio e a banda stretta! Con radiofrequenza si intendono onde elettromagnetiche di frequenza compresa tra qualche kHz e 300 GHz. Le lunghezze d'onda variano da 100 km (a 3 kHz) a 1 mm (a 300 GHz). k sta per kilo (mille) e G sta per Giga (un miliardo). Tali corrispondenze dovresti ricordarle perché le abbiamo studiate nel sistema metrico decimale. Il simbolo Hz  è l’Hertz, l'unità di misura del Sistema Internazionale della frequenza. Abbiamo studiato anche questo! Determinate lunghezze d’onda hanno determinate frequenze. 1 Hz significa uno al secondo, 50 Hz  significa cinquanta al secondo, 3 kHz vuol dire tremila al secondo e così via. E’ tutto chiaro?

Il segnale Wow!. Da Wikipedia

Marco: Sì, sì! Andiamo avanti con la banda stretta. Questo segnale Wow! sta diventando infinito.

Prof: Ma non avevi detto di essere un tipo paziente?  Farti comprendere che cos’è la banda stretta è più complicato.

Marco: Sono sicuro che ci riuscirà! Coraggio!

Prof: Il coraggio servirà di più a te, in realtà. Per i segnali analogici, come le onde radio, la larghezza di banda è l'intervallo di frequenze disponibili per la trasmissione di un segnale su un mezzo trasmissivo. La larghezza di banda viene misurata in Hz (Hertz)…lasciamo perdere come viene calcolata, eh. Più precisamente, per larghezza di banda si intende l'intervallo di frequenze occupato da un segnale radio modulato, cioè la differenza tra le frequenze massima e minima attorno alla frequenza principale, detta portante. La capacità dell'onda portante di trasmettere informazioni è direttamente proporzionale alla larghezza di banda disponibile. In generale, più alta è la frequenza, più alta è la larghezza di banda disponibile. Come va? Ci stai capendo qualcosa?

Marco: Giusto qualcosa, sì! Quindi, più bassa è la frequenza e più bassa è la larghezza di banda disponibile?

Prof: Suppergiù!

Marco: E la banda stretta, di cui parlava, utilizza una larghezza di banda molto ridotta?

Prof: Sì! A questo punto dovrebbe esserti chiara la tipologia in cui rientra il segnale Wow!

Marco: Sì. Mi dia ancora delle informazioni su questo segnale particolare. Perché proprio “Wow!”? Assomiglia tanto ad una esclamazione di meraviglia.

Prof: Fuoco, ci hai preso! Il "nostro" segnale è stato denominato in tal modo proprio dall' espressione di ammirata meraviglia, che Jerry Ehman annotò a margine dello stampato su cui era registrata la sequenza del segnale radio, pervenuto dallo spazio e captato da Big  Ear. 6EQUJ5 era la sequenza registrata del segnale ed Ehman vi tracciò attorno un cerchio con la penna rossa, annotando concisamente “Wow!”.

Fonte

Marco: Ma è fantastico! E quel segnale proveniva da una intelligenza extraterrestre tecnologicamente avanzata?

Prof: E’ ciò che pensò con ogni probabilità Ehman quando analizzò i dati del segnale.

Marco: E perché? Chi è Ehman?

Prof: Ma hai sempre la domanda pronta tu, eh? La motivazione sta nella banda stretta del segnale Wow!, che, essendo stato ricevuto soltanto da uno dei cinquanta canali del ricevitore, era un segnale sicuramente a banda stretta, e aveva inoltre un aspetto artificiale. Il suo ritmo di passaggio attraverso il lobo del radiotelescopio mostrava che si muoveva con le stelle: era perciò un segnale extraterrestre, avente un moto assai diverso da quello di un aereo o di un satellite. Per quanto ne sappiamo, soltanto i segnali provenienti da sorgenti artificiali sono tipicamente a banda stretta mentre quelli provenienti da sorgenti naturali hanno una banda più ampia di frequenze. 

Marco: Come dire che il segnale radio ricevuto da Big Ear, essendo a banda stretta, non poteva essersi generato naturalmente e, di conseguenza, ci doveva essere dietro “qualcuno” ad averlo prodotto ed inviato da qualche punto dello spazio. A proposito, da dove proveniva questo benedetto segnale?

Prof: Sono state trovate due possibili coordinate equatoriali ed entrambe ricadono entro il confine sud-orientale della costellazione del Sagittario, in una regione di cielo situata a nord-ovest dell’ammasso globulare M55, distante circa  17.300 anni luce dalla Terra. Sai bene che l’anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno…e la luce a che velocità viaggia?

Mappa per individuare M55. Da Wikipedia

Marco: A circa trecentomila chilometri al secondo…E le coordinate equatoriali?

Prof: No, questo non te lo spiego altrimenti divaghiamo troppo. Diciamo che sono dei dati significativi per stabilire la provenienza del segnale, che è la costellazione del Sagittario, come detto prima.

Marco: E’ fantastico!

Prof: Ti stai ripetendo.

Marco: E lei non mi ha ancora detto chi è Ehman.

Prof: Jerry R. Ehman, volontario del SETI, è un astronomo specializzato in radioastronomia all’Università del Michigan. Vuoi sapere altro?

Marco: Sì. Ritorniamo al segnale Wow! Vorrei comprendere meglio il suo essere speciale.

Prof: E’ risaputo che gli elementi chimici emettono onde elettromagnetiche, aventi frequenze specifiche e ciò consente agli astronomi, ad esempio, di studiare la composizione chimica di pianeti extrasolari o di stelle distanti, mediante l’analisi della loro luce. Poiché l’elemento più diffuso nell’Universo, che come sai (perché lo abbiamo studiato) è l’idrogeno, emette un segnale con una frequenza caratteristica di 1420 MHz, i ricercatori del SETI erano convinti che gli extraterrestri avrebbero inviato nello spazio un segnale avente una frequenza simile a quella dell’idrogeno…

Marco: Immagino che il segnale radio captato dal Big Ear avesse la stessa frequenza dell’idrogeno…

Prof: Proprio così! I dati registrati avevano le caratteristiche attese affinché il segnale potesse essere considerato di origine aliena e intelligente, ovvero il segnale aveva una frequenza molto vicina a quella dell’idrogeno ed una intensità 30 volte più grande rispetto al rumore di fondo.

Marco: Rumore di che?

Prof: Fidati, anche se non puoi ben comprendere ogni cosa. Pare che Ehman dichiarasse: “Sono rimasto sorpreso di vedere la stringa di numeri e caratteri "6EQUJ5" nel canale 2 della stampa. Ho subito riconosciuto questo come il modello che ci si aspetterebbe di vedere da una sorgente radio di piccolo diametro angolare nel cielo, con una banda di frequenza stretta.”

Marco: Beh, allora il segnale era un messaggio inviato da intelligenze extraterresti. Un evento strepitoso, no? E quali sono state le conclusioni dedotte dagli esperti del SETI?

Prof: Piano! Dopo l’iniziale euforia, i ricercatori hanno condotto diverse analisi le quali hanno confermato la provenienza del segnale dallo spazio, ma gli innumerevoli tentativi svolti per intercettarlo nuovamente sono sino ad oggi falliti. Il Wow! si è fatto beccare una unica volta purtroppo!

Marco: Che iella! E, quindi, non si è potuto stabilire la vera natura del segnale? Non sappiamo, perciò, se è stato davvero inviato da intelligenze extraterrestri?

Prof: Purtroppo è così. Bob Gray è uno che ha dedicato oltre 20 anni della propria vita alla ricerca dell’elusivo segnale Wow! senza averlo ancora trovato.
Tu che faresti? Continueresti a cercare?

Marco: Io sì, continuerei a cercare perché un fatto è certo! Il 15 agosto del 1977, un segnale, che proveniva quasi sicuramente dalle stelle, fu captato dal radio telescopio Big Ear. E, a meno che qualcuno non mi dimostri con certezza di cosa si trattava, non si può escludere che sia stato il messaggio di una intelligenza aliena, un tentativo intelligente per comunicare con noi.

Prof: E ciò che, in effetti, stanno continuando a fare i ricercatori del SETI.

Marco: E lei che cosa ne pensa, prof? Secondo lei potrebbero esistere delle forme di vita intelligenti e tecnologicamente così evolute da potersi  mettere in contatto con noi?

Prof: Diciamo che sono fortemente combattuta tra il paradosso di Fermi e l'equazione di Drake;).

Marco: Non vale, prof! Non se ne può uscire con una frase del genere.

Prof: E perché no?

Marco: Perché dovrebbe spiegarmi che cosa sono il paradosso di Fermi e l'Equazione di Drake:(

Prof: Eh, no, mio caro! Per oggi, basta così. Sarà magari per un'altra volta.

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Fonti consultate:

http://en.wikipedia.org/wiki/Wow!_signal

http://www.bigear.org/Wow30th/wow30th.htm

http://www.bigear.org/wow20th.htm

http://www.bigear.org/6equj5.htm

http://www.bigear.org/wow.htm