V prosinci 2025 zaznamenala astronomie zajímavou událost: průchod třetího potvrzeného mezihvězdného objektu vnitřní oblastí sluneční soustavy. Nebeské těleso, které obdrželo katalogové označení 3I/ATLAS, se 19. prosince přiblížilo k Zemi na minimální vzdálenost.
Den předtím, 18. prosince, tým projektu Breakthrough Listen provedl pozorovací sezení tohoto objektu za použití radioteleskopu Green Bank. Cílem výzkumu byla kontrola hypotézy o možném umělém původu objektu prostřednictvím hledání technologických signatur.
Kontext objevů a zdůvodnění pozorování
Objekt 3I/ATLAS byl objeven systémem včasného varování před srážkami s asteroidy (ATLAS) v červenci 2025. Trajektorní analýza ukázala, že těleso má hyperbolickou dráhu, což jednoznačně naznačuje, že jeho původ leží mimo gravitační vliv Slunce. To ho činí třetím mezihvězdným hostem v dějinách pozorování po asteroidu 1I/’Oumuamua (2017) a kometě 2I/Borisov (2019).
Primární optická pozorování odhalila u 3I/ATLAS přítomnost plynového obalu (komy) a nedostatek vymezeného prodloužení jádra, což je charakteristické pro běžné komety. Z astrofyzikálního hlediska nejsou důvody se domnívat, že objekt je něčím jiným než přirozeným nebeským tělesem. Nicméně v moderní radioastronomii existuje protokol pro kontrolu jakýchkoli mezihvězdných objektů na přítomnost technických indikátorů.
Vědecké zdůvodnění těchto kontrol vychází z precedentů stvořených samotným lidstvem. Automatické sondy „Voyager-1“ a „Voyager-2“, které byly vypuštěny v 70. letech, již opustily hranice heliosféry a technicky se staly mezihvězdnými objekty. Pokud by hypotetický vnější pozorovatel analyzoval vyzařování od „Voyagerů“, zaznamenal by umělý, úzkopásmový rádiový signál, který není možné vysvětlit přírodními procesy. Projekt Breakthrough Listen používá stejnou logiku pro příchozí objekty: pokud není prokázáno opak, existuje nenulová pravděpodobnost, že objekt může být sondou, která přenáší telemetrii.
Technické parametry pozorování
K tomu, aby bylo možné skenování provést, byl použit radioteleskop Roberta Birda (Green Bank Telescope, GBT) — plně otočná parabolická anténa o průměru 100 metrů. Pozorování pokrývala rádiovou frekvenční oblast od 1 do 12 GHz. Tento spektrum bylo rozděleno do čtyř pásem, které odpovídají příjemníkům teleskopu:
- L-pásmo (1,1-1,9 GHz).
- S-pásmo (1,8-2,7 GHz).
- C-pásmo (4,0-7,8 GHz).
- X-pásmo (7,6-11,7 GHz).
Volba právě těchto frekvencí je dána jejich průchodností pro zemskou atmosféru a relativně nízkou hladinou pozadí galaktického šumu. Právě v tomto rádiovém okně je nejpravděpodobněji možné detekovat umělé signály určené pro dalekou kosmickou komunikaci.
Fyzika hledání: úzkopásmové signály a Dopplerův posun
Hlavním úkolem studie je rozlišit potenciální umělý signál od přirozeného kosmického vyzařování a od šumu způsobeného pozemskou technikou.
Přírodní zdroje rádiového vyzařování (pulzary, kvazary, plynné mraky) vyzařují energii v širokém spektru frekvencí. Na rozdíl od toho umělé vysílače koncentrují energii v velmi úzkém pásmu frekvencí (v řádu několika hertzů), aby maximalizovaly dosah a jasnost přenosu informací. Proto bylo hledání zaměřeno na detekci přítomnosti úzkopásmových signálů.
Druhým kritériem výběru je změna frekvence signálu v čase, způsobená Dopplerovým efektem. Objekt 3I/ATLAS se vůči pozemskému teleskopu pohybuje vysokou rychlostí, která se navíc mění v závislosti na pohybu Země a samotného objektu po svých orbitách. Z tohoto důvodu by měla frekvence jakéhokoli vysílače na kometě plynule kolísat. Naopak, pozemské zdroje rušení (lokální vysílače, satelity na geostacionárních orbitách) jsou v relativním klidu nebo mají jinou charakteristiku pohybu, takže jejich frekvence pro přijímač GBT zůstává stabilní.
Algoritmus filtrování rušení ABACAD
Výrazným problémem při hledání slabých signálů je rádiová frekvenční interference (RFI). Pozemský éter je nasycen vyzařováním ze satelitů GPS, Wi-Fi routerů, mobilních sítí a radarů. Citlivý teleskop zachycuje tyto signály dokonce i přes boční laloky své směrové charakteristiky (zóny citlivosti, zaměřené nikoli na místo pozorování, ale na strany).
Pro vyloučení falešných poplachů astronomové aplikovali metodiku kadence ABACAD. Pozorování bylo rozděleno do sezení po 5 minutách:
- A (On-target): anténa je přesně zaměřena na 3I/ATLAS.
- B, C, D (Off-target): anténa je odkloněna do prázdné oblasti nebe daleko od objektu.
Logika analýzy je následující: pokud je signál mimozemského původu a pochází z komety, měl by být zachycen pouze v fázích A a zmizet v fázích B, C, D, když teleskop zírá jinam. Pokud však signál pokračuje i při odklonu antény, znamená to, že jeho zdroj se nachází na Zemi nebo na nízké orbitě kolem Země (rušení).
Zpracování dat a výsledky
Celý soubor získaných dat byl digitalizován a analyzován pomocí specializovaného softwaru turboSETI. Algoritmus skenoval spektrum s rozlišením 2,8 GHz, hledající signály, jejichž výkon překračuje úroveň šumu 16krát (poměr signálu/šumu > 16), a které ukazují Dopplerův drift v rozmezí +-4 GHz za sekundu.
– Primární hledání: automatický systém vybral 471 198 událostí. Takto obrovské množství je vysvětleno vysokou zašuměností rádiového éteru ve vybraných pásmech.
– Prostorové filtrování: po aplikaci kritéria ABACAD (vyloučení signálů viditelných při odklonu antény) bylo odfiltrováno drtivé většiny kandidátů.
– Finální seznam: zůstalo pouze 9 událostí, které formálně splnily kritéria hledání (byly přítomny při zaměření na cíl a zmizely při odklonu).
Nicméně podrobná vizuální analýza spektrogramů těchto 9 událostí ukázala, že se také jedná o výsledky rádiové interference. V některých případech interference náhodně přerušila signál v okamžiku odklonu teleskopu, napodobující užitečný signál. V jiných případech struktura signálu se shodovala s již známými profily modulace pozemských telekomunikačních systémů.
V důsledku výzkumu nebyl nalezen ani jeden důvěryhodný signál, který by mohl být přičítán zdroji 3I/ATLAS.
Hodnocení citlivosti a závěry
Navzdory absenci pozitivního výsledku (detekce mimozemské technologie) má výzkum důležitý vědecký význam, protože stanovuje přísné horní limity výkonu potenciálních vysílačů.
Vyhlížející vlastnosti teleskopu GBT a parametry zpracování dat, astronomové vypočítali minimální výkon signálu, který by mohli zachytit. Vzdálenost 1,8 astronomických jednotek (vzdálenost k 3I/ATLAS v okamžiku pozorování) by systém určitě detekoval vysílač s výkonem od 0,1 do 1 W, pracující v kontinuálním režimu a směrovaný všemi směry (izotropně).
Pro srovnání, výkon vysílače běžného mobilního telefonu při aktivním spojení se nachází právě v tomto rozsahu (asi 1 W). To znamená, že citlivost moderních pozemských radioteleskopů dosáhla úrovně, která umožňuje detekovat provoz domácí elektroniky na meziplanetárních vzdálenostech.
Studie potvrdila absenci aktivních rádiových majáků o výkonu přes 1 W na objektu 3I/ATLAS v pásmu 1-12 GHz. Získaná data byla uvedena do veřejného přístupu a samotný objekt byl klasifikován jako přirozené nebeské těleso, které neprojevuje známky technologické aktivity. Osvědčená metodika rychlé reakce a filtrování dat bude aplikována na další mezihvězdné objekty, jejichž průchod sluneční soustavou se očekává v budoucnosti.
Zdroj: arXiv
