Den 15. august 1977 registrerede radioteleskopet Big Ear i Ohio et usædvanligt kraftigt og smalbåndet radiosignal fra himlen.

Nogle dage senere gennemgik radioastronomen Jerry Ehman computerudskriften fra observationerne. Midt blandt rækkerne af tal og bogstaver fik en bestemt sekvens ham til at standse:

6EQUJ5

Ehman markerede sekvensen på papiret og skrev spontant “Wow!” i margen.

Dermed havde et af radioastronomiens mest berømte mysterier fået sit navn: Wow!-signalet.

Signalet var interessant, fordi flere af dets egenskaber lignede det, forskerne kunne forvente af en fjern, smalbåndet radiokilde. Men signalet blev aldrig påvist igen på en måde, der kunne fastslå dets oprindelse.

Big Ear lyttede til universet

Big Ear var et stort radioteleskop tilknyttet Ohio State University. I modsætning til et optisk teleskop, der registrerer synligt lys, registrerede Big Ear radiobølger fra himlen.

Radioteleskoper gør det muligt at undersøge et univers, som vores øjne ikke kan se. Stjerner, galakser, gasskyer og andre astronomiske fænomener kan udsende eller påvirke elektromagnetisk stråling på radiofrekvenser.

Big Ear blev også anvendt til SETI – Search for Extraterrestrial Intelligence: søgningen efter radiosignaler, der kunne være tegn på intelligent teknologi uden for Jorden.

Hvad betyder 6EQUJ5?

Den berømte sekvens 6EQUJ5 var ikke en besked fra rummet.

Det er en vigtig detalje, for bogstaverne bliver nogle gange fejlagtigt fremstillet, som om teleskopet havde modtaget en slags kode.

6EQUJ5 var Big Ears måde at registrere signalstyrken på.

Computerprogrammet brugte tal fra 0 til 9 og derefter bogstaver til at repræsentere stigende signalniveauer i forhold til baggrundsstøjen. Bogstavet A repræsenterede et højere niveau end 9, B det næste og så videre.

Sekvensen viste derfor, hvordan signalet først blev kraftigere, nåede et maksimum og derefter blev svagere igen.

Hvorfor steg og faldt signalet?

Big Ear fulgte ikke aktivt et punkt på himlen på samme måde som et moderne, bevægeligt parabolteleskop kan gøre.

Teleskopet udnyttede Jordens rotation. Efterhånden som Jorden drejede, bevægede forskellige områder af himlen sig gennem teleskopets følsomme observationsområde.

Hvis en fjern radiokilde passerede gennem antennens modtagemønster, ville signalet derfor forventes først at blive kraftigere og derefter svagere.

Det var netop den udvikling, som 6EQUJ5 viste.

Hvor længe varede Wow!-signalet?

Den berømte registrering strakte sig over cirka 72 sekunder.

Det hang sammen med den tid, en fast position på himlen brugte på at passere gennem Big Ears modtagemønster som følge af Jordens rotation.

Det betyder dog ikke nødvendigvis, at selve radiokilden kun eksisterede i 72 sekunder. Teleskopet kunne kun registrere den, mens kilden befandt sig inden for det relevante observationsområde.

Et usædvanligt smalbåndet signal

En af de egenskaber, der gjorde Wow!-signalet interessant, var dets smalle frekvensbredde.

Naturlige radiokilder i universet udsender ofte energi over et bredere frekvensområde. Meget smalbåndede signaler er derfor interessante i SETI-sammenhæng, fordi teknologiske radiosendere netop kan koncentrere energi omkring et forholdsvis smalt frekvensområde.

Men interessant er ikke det samme som kunstigt.

Et usædvanligt smalbåndet signal kræver nærmere undersøgelse, men egenskaben alene beviser ikke, at en intelligent civilisation har skabt det.

Signalet lå tæt på brintlinjen

Wow!-signalet blev registreret omkring 1420 MHz, i nærheden af den berømte spektrallinje fra neutral brint.

Brint er det mest almindelige grundstof i universet, og neutral brint udsender karakteristisk radioemission omkring 1420 MHz – svarende til en bølgelængde på cirka 21 centimeter.

Denne frekvens har derfor stor betydning i radioastronomien.

Var det en besked?

Der blev ikke modtaget tale, tekst eller anden information, som kunne identificeres som en besked.

Det, Big Ear registrerede, var et kraftigt radiosignal med bestemte egenskaber.

Der er derfor stor forskel på at sige:

“Der blev registreret et usædvanligt radiosignal.”

og:

“Nogen sendte os en besked.”

Det første er en observation. Det andet kræver dokumentation, som Wow!-signalet ikke gav.

Hvorfor leder SETI efter radiosignaler?

Radiobølger har flere egenskaber, der gør dem interessante, hvis man forestiller sig kommunikation over astronomiske afstande.

De bevæger sig med lysets hastighed og kan passere gennem store områder af det interstellare rum. Samtidig kan en teknologisk radiosender koncentrere energi i et relativt smalt frekvensområde.

Radioastronomer kan derfor søge efter signaler, der skiller sig ud fra den naturlige radiobaggrund.

Det betyder ikke, at et anderledes signal automatisk kommer fra intelligent liv. Det betyder blot, at det kan være værd at undersøge nærmere.

Hvordan skelner man et interessant signal fra radioforstyrrelser?

Jorden er selv fyldt med radiosendere.

Kommunikationsradio, radar, satellitter, elektronik og mange andre menneskeskabte systemer producerer elektromagnetiske signaler. For et følsomt radioteleskop kan sådanne signaler være alvorlige forstyrrelser.

Radioastronomer skal derfor forsøge at afgøre, om et interessant signal virkelig kommer fra himlen eller skyldes RFI – Radio Frequency Interference fra menneskelig teknologi.

Man kan blandt andet undersøge:

• Om signalet følger teleskopets antennemønster
• Om det registreres igen fra samme område af himlen
• Om andre observatorier kan registrere det
• Om kendte jordiske eller satellitbaserede radiosystemer kan forklare signalet
• Hvordan signalets frekvens ændrer sig over tid

Doppler-effekten kan afsløre bevægelse

Når en radiokilde og en modtager bevæger sig i forhold til hinanden, kan den modtagne frekvens ændre sig en smule. Det kaldes Doppler-effekten.

Princippet kendes også fra lyd. En ambulance kan opleves med forskellig tonehøjde, når den nærmer sig og bevæger sig væk.

Ved radio er det ikke lydens tone, der ændres, men den observerede elektromagnetiske frekvens.

Ved analyse af signaler fra rummet kan sådanne frekvensændringer give oplysninger om bevægelse og hjælpe med at vurdere signalets mulige oprindelse.

Hvorfor blev signalet ikke registreret igen?

Dette er en af de vigtigste dele af historien.

Efter observationen forsøgte astronomer at finde signalet igen. Big Ear fortsatte observationerne af området, og der blev senere foretaget yderligere eftersøgninger.

Men et tilsvarende Wow!-signal blev ikke påvist igen.

Det gør det meget vanskeligt at fastslå, hvad der skete den 15. august 1977.

Hvorfor er gentagelse så vigtig?

Hvis et radioteleskop registrerer et interessant signal én gang, findes der mange mulige forklaringer.

Det kan være et astronomisk fænomen, menneskeskabt interferens, et instrumentelt problem eller noget, forskerne endnu ikke forstår.

Hvis det samme signal derimod gentagne gange registreres fra samme position på himlen – og måske også af andre radioteleskoper – bliver mulighederne for at undersøge det langt bedre.

Forskerne kan analysere frekvens, signalstruktur, tidsvariation, Doppler-effekt og andre egenskaber.

Wow!-signalet gav ikke denne mulighed.

Kunne det være en fremmed civilisation?

Muligheden for en kunstig udenjordisk oprindelse er årsagen til, at Wow!-signalet er blevet så berømt.

Men der findes ingen dokumentation, som gør det muligt at konkludere, at signalet blev sendt af intelligent liv.

Gennem årene er forskellige naturlige og menneskeskabte forklaringer blevet foreslået, men ingen forklaring har opnået en sådan dokumentation, at mysteriet kan betragtes som endeligt løst.

Hvor langt kan et radiosignal bevæge sig i rummet?

I princippet kan elektromagnetiske bølger fortsætte gennem rummet over enorme afstande.

Problemet er, at signalet bliver svagere, når energien spredes over et stadig større område.

Hvis en radiosender befinder sig mange lysår væk, skal modtageren derfor kunne registrere et ekstremt svagt signal blandt naturlig radiostøj og andre forstyrrelser.

Her bliver store antenner, meget følsomme modtagere og avanceret signalbehandling afgørende.

Hvis signalet kom fra en fjern stjerne, er det allerede gammelt

Radiobølger bevæger sig med lysets hastighed – cirka 300.000 kilometer i sekundet.

Det er ekstremt hurtigt på Jorden, men universet er enormt.

Et radiosignal fra en kilde 100 lysår væk har været 100 år undervejs, før vi modtager det.

Hvis vi straks sender et svar, går der yderligere 100 år, før svaret når frem.

Radioastronomi er ikke det samme som radiokommunikation

En radioastronomisk observation er grundlæggende passiv. Teleskopet lytter efter elektromagnetisk stråling fra universet.

Radiokommunikation indebærer derimod, at information bevidst overføres fra en sender til en modtager.

Fra 1977 til moderne SETI

Big Ear arbejdede i en tid, hvor observationerne blandt andet blev præsenteret som computerudskrifter på papir. Jerry Ehman fandt Wow!-signalet ved fysisk at gennemgå disse udskrifter.

Moderne radioastronomi kan indsamle og analysere langt større datamængder digitalt. Computere kan søge gennem enorme mængder observationer efter signaler med bestemte egenskaber.

Grundproblemet er dog stadig genkendeligt:

Hvordan skelner man et virkelig interessant signal fra naturlige fænomener, radiostøj og menneskeskabte forstyrrelser?

Wow!-signalets vigtigste lære

Historien om Wow!-signalet er mere interessant end fortællingen om et muligt “hej” fra rumvæsener.

Den viser, hvordan radioteknik og videnskabelig metode arbejder sammen.

Et radioteleskop registrerer et signal. Signalets styrke, frekvens og tidsforløb analyseres. Mulige forklaringer undersøges. Observationen forsøges gentaget.

Og hvis dokumentationen ikke er stærk nok, må konklusionen vente.

Et radiosignal, vi stadig taler om

Jerry Ehmans håndskrevne “Wow!” gjorde en enkelt observation fra 1977 berømt langt uden for radioastronomiens verden.

Men det er ikke håndskriften eller muligheden for fremmed liv, der gør historien radioteknisk interessant.

Wow!-signalet viser, hvor meget information der kan udledes af et radiosignals frekvens, styrke og tidsmæssige forløb – og samtidig hvor forsigtig man skal være med at fortolke det.

Vi ved, at Big Ear registrerede et usædvanligt, kraftigt og smalbåndet radiosignal. Vi ved også, at signalet aldrig blev bekræftet som kommunikation fra en fremmed civilisation. Mellem de to fakta ligger et af radioastronomiens mest berømte uløste spørgsmål.