Les observations SETI

publication: 4 février 2025 / mis à jour 4 février 2025

Introduction

Le programme SETI, ou Search for Extra-Terrestrial Intelligence, est un effort scientifique international pour détecter la vie intelligente au-delà de la Terre.

Utilisant des radiotélescopes pour scruter le ciel à la recherche de signaux artificiels, SETI cherche des preuves de civilisations extraterrestres. Les scientifiques analysent attentivement les ondes radio captées, à la recherche de schémas qui ne pourraient pas être produits par des phénomènes naturels.

SETI englobe également d'autres méthodes de recherche, comme la recherche de biosignatures dans l'atmosphère des exoplanètes. Malgré des décennies de recherche, aucun signal extraterrestre n'a été détecté à ce jour. Cependant, le programme SETI continue d'explorer l'univers, car la découverte d'une autre forme de vie intelligente aurait des implications profondes sur notre compréhension de l'univers et de notre place en son sein.

La question «Sommes-nous seuls dans l’univers?» fascine les gens depuis des siècles. En 1959, deux physiciens de l’Université Cornell ont décrit comment nous pourrions répondre à cette question grâce à la communication interstellaire. Philip Morrison et Giuseppe Cocconi ont analysé comment deux civilisations séparées par de nombreuses années-lumière d’espace pourraient utiliser le rayonnement électromagnétique pour communiquer.
Ref: Cosmic Search Vol. 1, No. 1

Les ondes électromagnétiques

Le rayonnement électromagnétique est le terme général utilisé pour désigner les ondes lumineuses et radioélectriques les plus courantes, mais il inclut également les rayons gamma, les rayons X, les rayons ultraviolets et les infrarouges. Toutes ces formes de rayons ou d’ondes électromagnétiques se déplacent à la vitesse de la lumière, la vitesse la plus rapide possible.

La seule différence entre ces types d’ondes électromagnétiques est la longueur d’onde. Comme ces ondes se déplacent toutes à la vitesse de la lumière, une autre façon de caractériser l’onde est d’utiliser le nombre d’ondes reçues par seconde. Il s’agit de la fréquence de l’onde.

Morrison et Cocconi ont étudié la manière dont les différents types d’ondes électromagnétiques traversaient l’espace interstellaire. Bien que l’espace soit décrit comme un vide, il contient du gaz et de la poussière. Sur de grandes distances, ces gaz et poussières absorbent de nombreux types de rayonnements, mais les ondes radio les traversent presque sans obstacle.

Pour les communications interstellaires, une gamme particulière de fréquences radio, les ondes de 1 GHz à 10 GHz, sont des choix particulièrement judicieux. Aux fréquences plus basses, notre galaxie émet des quantités prodigieuses d’ondes radio, créant un bruit de fond intense. Aux fréquences plus élevées, l’atmosphère terrestre, et probablement l’atmosphère d’autres planètes semblables à la Terre, absorbe et émet de larges gammes de fréquences radio.

Le résultat est une fenêtre d'ondes silencieuse à travers laquelle une communication radio efficace est possible.

Le trou d'eau

La fenêtre micro-onde présente une autre caractéristique intéressante qui la recommande comme lieu de communication interstellaire: le trou d’eau.

Certains atomes et molécules de l’espace émettent des ondes radio à des fréquences particulières.

Les atomes d’hydrogène émettent à 1420 MHz (une longueur d’onde de 21 cm). Les molécules d’hydroxyle, composées d’un atome d’hydrogène et d’un atome d’oxygène (OH), émettent à quatre fréquences radio spécifiques allant de 1612 MHz à 1720 MHz. Lorsqu’un atome d’hydrogène se combine à une molécule d’hydroxyle, il forme une molécule d’eau, la molécule la plus essentielle à la vie telle que nous la connaissons. Ainsi, la gamme de fréquences de 1420 à 1720 MHz est appelée le trou d’eau. C’est une gamme de fréquences populaire pour de nombreux programmes SETI.

Le trou d'eau est une gamme de fréquences radio (1420 à 1666 MHz) considérée comme un point d'écoute privilégié dans la recherche de signaux extraterrestres. Cette bande est délimitée par les fréquences d'émission de l'hydrogène (21 cm) et du radical hydroxyle (18 cm), deux éléments essentiels à la vie telle que nous la connaissons.

L'idée est que des civilisations extraterrestres pourraient utiliser cette plage pour communiquer, car elle est relativement peu perturbée par le bruit cosmique et pourrait être reconnue par d'autres formes de vie intelligentes. De plus, la présence de ces éléments chimiques dans l'univers pourrait être une indication de la présence d'eau, essentielle à la vie.

Les signaux de communication artificiels sont reconnaissables à leur bande étroite. Les programmes SETI s'appuient sur cette caractéristique pour distinguer d'éventuels signaux extraterrestres des phénomènes naturels. Ils analysent des millions de canaux de fréquence très étroits dans le spectre radio, à la recherche de composantes de fréquence artificielles.

Directions de recherche

La recherche de signaux extraterrestres revient à chercher une pépite d'or dans un champ. Nous avons délimité le champ: la fenêtre micro-onde du spectre radio. Nous connaissons la caractéristique distinctive de la pépite (signal à bande très étroite). Cependant, avec des ressources limitées (temps d'observation des télescopes, moyens électroniques, etc.), quelle est la meilleure stratégie pour explorer ce champ?

Deux stratégies de recherche sont possibles. Soit on ratisse toute la surface du champ, mais seulement en grattant les quelques centimètres supérieurs. Si une pépite est proche de la surface, on a de bonnes chances de la trouver. Soit on étudie la géologie et la chimie du terrain pour identifier des zones prometteuses où creuser en profondeur. Si l'or est enfoui, cette deuxième option est plus susceptible de réussir.

• avec SETI, deux stratégies de recherche principales existent. Les balayages du ciel qui consistent à scruter de vastes zones du ciel à la recherche de signaux puissants, quelle que soit leur provenance;
• les recherches ciblées qui consistent à pointer un télescope vers des étoiles sélectionnées. En observant longuement une étoile, cette méthode est plus sensible aux signaux faibles.

Le principal site de surveillance du programme SETI est le radiotélescope Allen Telescope Array (ATA) situé en Californie du Nord. Financé par des fonds privés, cet ensemble de 42 antennes offre une grande sensibilité pour détecter d'éventuels signaux extraterrestres.

Conclusion

Bien que le programme SETI ait scruté le ciel à la recherche de signaux extraterrestres pendant des décennies, aucun signal radio d'origine clairement intelligente n'a été détecté à ce jour.

Cependant, il est important de noter que l'absence de preuve n'est pas une preuve d'absence. L'univers est vaste et notre technologie actuelle ne nous permet d'explorer qu'une infime partie de celui-ci. Il est tout à fait possible que des civilisations extraterrestres existent et émettent des signaux, mais que nous ne les ayons pas encore détectés en raison de la distance, de la direction, de la puissance ou de la nature des signaux.

Le programme SETI continue de persévérer dans sa recherche, en utilisant des radiotélescopes de plus en plus performants et en développant de nouvelles méthodes d'analyse pour détecter d'éventuels signaux faibles ou inhabituels. La découverte d'un signal extraterrestre serait une découverte scientifique majeure qui révolutionnerait notre compréhension de l'univers et de notre place en son sein.

En attendant, le programme SETI nous rappelle l'immensité de l'univers et la possibilité fascinante que nous ne soyons pas seuls.