¿Podría una civilización contactarnos por láser a 50 años luz de distancia?

La Misión Espacial Kepler ha descubierto más de 1.000 planetas. Estos descubrimientos pueden aumentar la confianza de algunas personas en que existen otras civilizaciones. Ese es un tema de opinión, y no lo que quiero preguntar aquí.

Si una civilización hipotética lejos de la Tierra recogiera nuestras señales de radio creadas por humanos, que ahora se han extendido a una esfera de unos 100 años luz de diámetro, y decidiera usar láseres para contactarnos:

  • Suponiendo una distancia de 50 años luz, ¿cuánta potencia se necesitaría para enviarnos una señal láser?

  • ¿Estaría esta señal láser tan extendida, es decir, indetectable, que las señales de radio seguirían siendo una mejor opción para la comunicación?

Normalmente, habría asumido que la señal láser se habría extendido tanto en esa distancia que sería prácticamente indetectable (y no haría esta pregunta), pero este artículo de Wikipedia: Comunicación interestelar afirma :

También se ha propuesto que las señales de mayor frecuencia, como los láseres que funcionan en frecuencias de luz visible, pueden resultar un método fructífero de comunicación interestelar; a una frecuencia determinada, se necesita una salida de energía sorprendentemente pequeña para que un emisor láser eclipsar a su estrella local desde la perspectiva de su objetivo.

Bien puede ser que enviar la señal no sea un problema importante, pero no sé lo suficiente sobre la divergencia de la luz láser para determinar si detectar la señal es el problema principal. Para aclarar esto, ¿se requeriría una lente de enfoque grande, demasiado grande en la práctica?

Respuestas (2)

La divergencia de la señal está estrechamente relacionada con la resolución angular de la "antena" (lente, reflector,...) que utilice. Esto, a su vez, será una función del tamaño de la fuente en relación con el tamaño de la lente o, en el límite, la relación entre el diámetro del plato y la longitud de onda (el conocido 1.22 λ d relación)

Por lo general, esto significa que es más fácil obtener un haz estrecho de luz láser que las ondas de radio. Pero cuanto más estrecho lo hagas, mejor debe ser tu puntería. ¿Qué tan bien puede apuntar su transmisión al punto donde la Tierra estará dentro de 50 años?

Gracias por eso, si realmente quisiera hablar con alguien, usaría una gran cantidad de "platos / lentes", repartidos para aumentar las posibilidades de captar su atención. Pero no sabía si incluso una sola lente sería una imposibilidad práctica, haciendo que toda la idea fuera inviable. No me he ido con preguntas especulativas, pero el artículo de wikipedia hizo que pareciera un poco más probable de lo que imaginaba.
Cuanto más concentres el poder, menos civilizaciones alcanzarás: la colimación reduce el ángulo sólido disponible. La otra cosa que puede hacer es concentrar la potencia en el tiempo: las ráfagas cortas tienen más posibilidades de ser "vistas" por encima del fondo para la misma potencia promedio.
¿Qué tan bien puede apuntar su transmisión al punto donde la Tierra estará dentro de 50 años? La óptica que usarían los extraterrestres para transmitir la señal sería la misma o similar a la óptica que usan para rastrearnos. Si pudieran ver nuestro planeta a través de sus telescopios, entonces, por supuesto, podrían predecir su trayectoria en tan solo 50 revoluciones y golpearnos con un rayo transmitido a través de los mismos telescopios.
@jameslarge: a partir de 50 años luz, es probable que tenga problemas para resolver la Tierra en su órbita alrededor del Sol; el mismo razonamiento significa que probablemente termine creando un cono de luz que es un poco más ancho que la órbita de la Tierra ... "objetivo más o menos al sol y estás bien".

Cuando dices "láser", supongo que te refieres a luz visible o casi visible.

El problema es, ¿dónde van a construir su láser? Si lo construyen en su planeta de origen, estará tan cerca de su sol que nuestros telescopios no podrán distinguir el uno del otro. Ni siquiera podremos decir que está allí a menos que sea mucho más brillante (visto desde la Tierra) que su Sol.

Si va a transmitir una señal desde la vecindad de una estrella, entonces tiene mucho más sentido usar una longitud de onda que la estrella no emita.

Muchas gracias por tu respuesta. Originalmente me refería a la luz visible, el fragmento de wikipedia en la publicación anterior dice que a una frecuencia determinada se necesita una salida de energía sorprendentemente pequeña para que un emisor láser eclipse a su estrella local desde la perspectiva de su objetivo. Tomé eso para decir que sabemos dónde buscar, básicamente. Si no lo hacemos, entonces estoy completamente de acuerdo con su última línea. Supongo, porque no soy un experto, que una frecuencia más alta significa una transferencia de información más rápida, por lo que posiblemente en el área UV, si su Sol es de clase G. Estoy fuera de mi profundidad en los láseres, lo admito :)
@AcidJazz nada puede ir más rápido que la luz. una mayor frecuencia podría permitir más información, pero no más rápido.
@anna v Gracias anna, es posible que haya confundido mi terminología al escribir, pero lo que dices arriba es lo que quise decir. Una vez que los extraterrestres hipotéticos escuchen nuestras viejas transmisiones de radio de 1920, y si todavía quieren hablar con nosotros después de eso, supuse que querrían transferir datos lo más rápido posible.
@AcidJazz, el artículo también dice, 'cita requerida'. :-) Hice un cálculo muy aproximado: si quieres construir un láser que parezca tan brillante como nuestro sol a 50 años luz de distancia, y suponiendo una divergencia del haz de 0,1 segundos de arco (igual que la resolución del telescopio espacial James Webb ), calculo que necesitaría unos cinco teravatios de potencia óptica. Eso podría ser sorprendentemente pequeño en comparación con la producción de energía total de nuestro Sol, pero no creo que construyamos uno pronto.
@AcidJazz, me imagino que el láser podría ser dos o tres órdenes de magnitud menos poderoso SI la gente en el extremo receptor supiera qué longitud de onda exacta buscar, y SI supieran buscar variaciones leves en el brillo promedio de nuestro Sol. En otras palabras, si pudiéramos usar algún otro medio para enviarles detalles de qué buscar y dónde buscarlo, entonces tal vez podríamos transmitir usando un láser tan pequeño como cinco gigavatios. Casi podría valer la pena intentarlo, si tan solo supiéramos que están ahí afuera, listos y dispuestos a escuchar.
@jameslarge gracias de nuevo, lo aprecio. Mi confianza en Wikipedia depende de qué día la miro. En realidad, estaba pensando en el JWT en términos de lo que se necesitaría para recopilar la señal. Fue el viejo libro de ciencia ficción de Fred Hoyle: "A for Andromeda" lo que me puso en esto. Muchas gracias, tengo gripa y no me puedo concentrar en estudiar, por eso las preguntas tontas.
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