¿Desde qué distancia podrían los telescopios de la Tierra detectar la Tierra como señales de radio?

La Tierra ha estado transmitiendo señales de radio generadas por humanos durante aproximadamente 100 años. Si una civilización cercana estuviera emitiendo señales de radio similares, ¿podríamos detectarlas con nuestros propios observatorios de radio como Arecibo o el VLA?

Va a depender del tipo de señal: radio/TV temprana v. el mensaje de Arecibo. Centrémonos en la emisión radiofónica diaria de la vida moderna frente a las emisiones dirigidas que están diseñadas para ser observables.

Arecibo tiene una sensibilidad (densidad de flujo equivalente del sistema) de aproximadamente 1 Jy para frecuencias de escala de 1 GHz ( información de Arecibo ). ¿Cuál es la densidad de flujo que enviamos al espacio? ¿La mayoría de nuestras cosas están dirigidas al suelo y/o se reflejan en la ionosfera?

Siempre planteo esta pregunta cuando hablo de SETI, y nunca he obtenido una buena respuesta. ¿A qué distancia de la Tierra podría estar la Tierra y seguir observando la Tierra?

Actualizar:

Al menos un artículo aborda esto: Sullivan, et al., "Espionaje: la firma de radio de la Tierra". Ciencia , 199:4327, 377-388 (1978) .

Estoy seguro de que muchas cosas han cambiado en nuestra firma de radio desde 1978. Sullivan, et al. decir:

El problema de detectar fugas de radio de la Tierra como un todo es esencialmente idéntico al problema de detectar su único transmisor más fuerte.

Esto se debe a que las señales no se superponen (diferentes frecuencias por diseño más diferentes desplazamientos Doppler para diferentes regiones). Así que la pregunta se puede reformular:

¿Cuál es el transmisor de radio isotrópico más poderoso de la Tierra?

Supongo entonces que no estamos hablando de una señal dirigida, sino de una señal similar a nuestras propias ondas de radio que se transmiten en todas partes. Me temo que la triste verdad es que para ser detectable, tendría que tener una fuerza considerable, y si es considerable para nosotros en la Tierra, tendría que ser extremadamente alto en otro planeta fuera de nuestro sistema solar, y una inteligencia alienígena probablemente no necesitará más de lo que necesitamos para enviar y recibir señales localmente.
Estoy preguntando sobre la observación de nuestras señales de radio locales, que de hecho son silenciosas, con uno de nuestros radiotelescopios que es mucho más sensible que un receptor local.
Que uno pueda detectar estas emisiones desde la distancia de otra estrella es un mito total y también lo es básicamente todo lo que hace SETI. Un ingeniero racional (tanto humano como extraterrestre) no usaría ondas de radio, en absoluto, para construir un enlace de comunicación de una estrella a otra. Si alguien se está comunicando con nosotros, lo está haciendo con luz y el lugar en el que está enfocando su transmisión probablemente ni siquiera esté en el sistema solar interior (¿por qué sería?).
@CuriousOne, ¿qué quieres decir con luz? ¿El espectro visible? ¿Láseres?
@john: Sí, por la luz. No necesariamente en lo visible, pero bastante cerca de él. La línea de base interferométrica para una comunicación óptica viable aumenta con la longitud de onda y las emisiones de la estrella madre son motivo de poca preocupación una vez que se puede establecer una separación suficiente. La segunda cantidad importante es el tamaño del punto focal alcanzable, que, para un orden interferométrico dado, también es proporcional a la longitud de onda y, por lo tanto, al reducir a la mitad la longitud de onda, se duplica la SNR para el mismo presupuesto de energía. Sin embargo, mucho más allá del espectro visible, la óptica técnica se vuelve difícil.
Por supuesto, la luz sería la única forma de comunicarse, cualquier otra cosa sería demasiado lenta. La luz de alta energía enfocada en el lugar correcto debería hacerlo. Cualquier civilización avanzada estaría haciendo análisis espectrales de diferentes planetas para determinar cuáles tienen vida y la tierra ha estado transmitiendo esto por mucho más de 100 años. Enfocarían señales en esos planetas con la esperanza de que la vida inteligente hubiera evolucionado o todavía estuviera allí.
Creo que nuestros 'mejores' emisores son múltiples plantas de energía nuclear que emiten rayos gamma en lugar de transmisiones de radio. Estos deberían ser más 'visibles' que la tele.

Respuestas (1)

Usando la tecnología actual (y con eso me refiero a los experimentos y telescopios que están disponibles ahora), probablemente seríamos incapaces de detectar señales de radio de la Tierra, incluso si se observaran desde una distancia de unos pocos años luz. Por lo tanto, actualmente no hay perspectivas de detectar tales señales de (alrededor) de otra estrella.

Si estamos hablando de detectar la "Tierra", y asumiendo que no estamos hablando de intentos de comunicación deliberados, entonces debemos confiar en la detección de "charla" aleatoria de radio y señales accidentales generadas por nuestra civilización.

El proyecto SETI Phoenix fue la búsqueda más avanzada de señales de radio de otra vida inteligente. Citando a Cullers et al. (2000) : " Las señales típicas, a diferencia de nuestras señales más fuertes, caen por debajo del umbral de detección de la mayoría de los sondeos, incluso si la señal se originara en la estrella más cercana ". Citando a Tarter (2001) : " A los niveles actuales de sensibilidad, las búsquedas de microondas dirigidas podrían detectar la potencia equivalente de fuertes transmisores de TV a una distancia de 1 año luz (dentro del cual no hay otras estrellas)... ". El equívoco en estas afirmaciones se debe al hecho de que noemiten señales de haz más fuertes en ciertas direcciones bien definidas, por ejemplo, para realizar metrología en el sistema solar usando radar. Se ha calculado que tales señales son observables a lo largo de mil años luz o más. Pero estas señales son breves, emitidas en un ángulo extremadamente estrecho y es poco probable que se repitan. Tendría que tener mucha suerte para estar observando en la dirección correcta en el momento correcto si estuviera realizando búsquedas dirigidas.

De ahí mi afirmación de que con los métodos y telescopios actuales no hay muchas posibilidades de éxito. Pero, por supuesto, la tecnología avanza y en los próximos 10 a 20 años puede haber mejores oportunidades.

Leí (luchando por localizarlo ahora) que SETI estaba apuntando a múltiples exoplanetas en tránsito. La idea aquí es que puede esperar a que los dos planetas en tránsito se alineen y luego esperar que alguna señal emitida desde el planeta interior al planeta exterior "se derrame" y se dirija hacia la Tierra: ingenioso.

Se ha sugerido que los nuevos proyectos y tecnologías de radiotelescopios como el Square Kilometre Array pueden ser capaces de detectar por casualidad "parloteo" de radio a distancias de 50 pc ( ∼ 150 años luz) - ver Loeb & Zaldarriaga (2007) . Esta matriz, que comenzará a funcionar por completo en algún momento después de 2025, también podría monitorear una multitud de direcciones a la vez en busca de señales emitidas. Tarter et al. ofrecen una buena visión general de lo que podría ser posible en un futuro próximo . (2009) .

Loeb y Zaldarriga dan una tabla (Tabla 1) en su artículo que enumera algunas fuentes de transmisión desde la Tierra (que son la base de su afirmación). Los sigmales pseudo-isotrópicos más potentes parecen venir en el rango de 40-850 MHz de los transmisores de TV, con una potencia sumada de 10 9 W o 10 10 W/Hz.

¿Desde qué distancia podrían los telescopios de la Tierra detectar la Tierra como señales de radio?
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