Une étude de l'EPFL explique l'absence de technosignatures extraterrestres

Quelle est la nouvelle étude de l'EPFL sur les technosignatures extraterrestres ?

La nouvelle étude de l'EPFL, dirigée par le physicien Claudio Grimaldi, utilise un cadre statistique bayésien pour analyser pourquoi des technosignatures extraterrestres auraient pu passer par la Terre sans être détectées depuis 1960. En modélisant les signaux comme des émissions à la vitesse de la lumière provenant de lointaines civilisations extraterrestres, la recherche évalue la probabilité statistique d'une détection actuelle basée sur les « ratés » historiques, remettant en question la vision optimiste selon laquelle de nombreux signaux croisent actuellement notre chemin.

Depuis plus de soixante ans, le Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) se concentre sur l'identification de marqueurs artificiels de technologie, tels que les émissions radio à bande étroite, les impulsions laser ou la chaleur infrarouge provenant de mégastructures. Malgré ces efforts, l'espace reste silencieux, un phénomène souvent appelé le Paradoxe de Fermi. Cette étude, menée au Laboratoire de biophysique statistique de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), cherche à quantifier ce silence en examinant la distribution temporelle et spatiale des signaux. Plutôt que de supposer que nous avons simplement regardé les mauvaises étoiles, le modèle de Grimaldi étudie la possibilité que les signaux eux-mêmes soient transitoires ou soient passés par la Terre à des moments où nos instruments n'étaient pas actifs ou assez sensibles pour les enregistrer.

Combien de signaux extraterrestres pourraient être passés par la Terre inaperçus depuis 1960 ?

La recherche indique qu'un nombre invraisemblablement élevé de signaux extraterrestres auraient dû passer par la Terre sans être remarqués depuis 1960 pour justifier une probabilité élevée de détection aujourd'hui. Ce « déluge » théorique de signaux dépasse souvent le nombre total de planètes potentiellement habitables dans le même volume cosmique, suggérant que l'absence actuelle de détection est due à la rareté de ces émissions plutôt qu'à une simple malchance.

Le cadre statistique appliqué dans cette recherche relie le nombre de contacts passés à la fréquence attendue des signaux actuels. En utilisant un processus de Poisson, Grimaldi a évalué des scénarios où des technosignatures — allant d'éclairs éphémères à des diffusions séculaires — balaient le système solaire. L'étude souligne une réalité numérique frappante : pour que nous soyons « mûrs » pour une découverte à quelques centaines d'années-lumière, la galaxie devrait regorger de milliers de signaux actifs que nous aurions manqués d'une manière ou d'une autre au cours des six dernières décennies. Dans de nombreux scénarios modélisés, le nombre requis de signaux non détectés a dépassé le nombre estimé de planètes habitables dans le voisinage local, rendant l'hypothèse de nombreuses civilisations extraterrestres proches statistiquement improbable.

Pourquoi l'étude affirme-t-elle que les civilisations extraterrestres proches sont improbables ?

L'étude suggère que les civilisations extraterrestres proches sont improbables parce que le volume massif de signaux passés non détectés, nécessaire pour rendre une découverte locale probable aujourd'hui, est statistiquement incohérent avec les estimations galactiques. Obtenir des chances de détection élevées à quelques centaines d'années-lumière nécessite plus de sources de signaux qu'il n'y a de systèmes stellaires disponibles, ce qui indique que les civilisations extraterrestres sont beaucoup plus éloignées ou beaucoup plus rares qu'on ne le supposait auparavant.

Un facteur primordial dans cette évaluation est la relation entre la sensibilité des instruments et la distance. Bien qu'il soit tentant de croire que des signaux baignent actuellement la Terre juste en dessous de notre seuil de détection, l'analyse bayésienne montre qu'un tel scénario nécessiterait une densité historique de signaux qui n'est pas étayée par les observations astronomiques actuelles. La galaxie de la Voie lactée est vaste, et les signaux doivent voyager des milliers d'années pour nous atteindre. Si les espèces technologiques étaient communes et proches, la probabilité de « collision » avec un signal serait plus élevée, pourtant le silence persistant suggère que la distance de la source s'étend probablement à plusieurs milliers d'années-lumière ou plus. Ce recalibrage déplace l'attention de notre voisinage stellaire immédiat vers des volumes cosmiques beaucoup plus profonds.

Quel rôle la durée de vie des signaux joue-t-elle dans la détection des technosignatures ?

La durée de vie du signal est une variable critique car elle détermine la probabilité qu'une transmission chevauche l'étroite fenêtre d'observation de 65 ans de la Terre. Alors que les signaux à courte durée de vie nécessitent une population massive de sources pour garantir que l'un d'eux soit visible maintenant, les technosignatures à longue durée de vie — celles qui durent des milliers d'années — augmentent les chances de détection à de vastes distances mais impliquent toujours une galaxie peu peuplée.

La recherche définit les technosignatures comme étant soit omnidirectionnelles, comme la chaleur résiduelle, soit hautement focalisées, comme les balises laser. La durée de ces émissions est une inconnue majeure ; une civilisation peut transmettre pendant un jour, une décennie ou un millénaire. Le modèle de Grimaldi démontre que si les signaux ont une courte durée de vie, les chances que la Terre se trouve sur la trajectoire d'un faisceau au moment exact où un télescope est pointé dans la bonne direction sont infimes. À l'inverse, les signaux à longue durée de vie sont plus faciles à trouver mais suggèrent que seules quelques espèces technologiques de ce type existent dans toute la galaxie à un moment donné. Ce décalage temporel reste l'un des plus grands obstacles du SETI, car il exige que notre maturité technologique s'aligne parfaitement avec l'arrivée de la lumière ancienne provenant d'étoiles lointaines.

Implications pour the Future of SETI

La science des technosignatures est de plus en plus considérée comme une entreprise à long terme, dictée par les statistiques, plutôt que comme la recherche d'un seul moment « Eurêka ». Les conclusions de l'EPFL renforcent la nécessité d'une surveillance à large champ et d'une observation continue. Si les signaux sont rares et lointains, les recherches ciblées sur des étoiles individuelles peuvent être moins efficaces que les relevés massifs qui balaient simultanément de grandes portions du ciel sur plusieurs longueurs d'onde, y compris les bandes optiques, infrarouges et radio. Cette approche maximise les chances de capter un signal transitoire qui ne serait visible que pendant une courte période.

À l'avenir, la recherche soutient le développement de réseaux de télescopes de nouvelle génération capables de sonder plus profondément la Voie lactée. Les stratégies clés pour l'exploration future incluent :

• Des relevés à large spectre qui recherchent des anomalies sur diverses fréquences.
• Une surveillance de longue durée pour tenir compte de la nature transitoire des signaux artificiels.
• Un recalibrage statistique de l'Équation de Drake pour inclure les contraintes temporelles.
• Une sensibilité accrue pour détecter des signaux faibles provenant de civilisations situées à plusieurs milliers d'années-lumière.

Refining the Search Parameters

En utilisant l'inférence bayésienne, la communauté scientifique peut désormais mieux définir ce qu'une « non-détection » signifie réellement. Au lieu de considérer le silence de soixante ans comme un échec, les chercheurs peuvent l'utiliser comme un point de données pour affiner les limites du nombre de civilisations extraterrestres qui pourraient réalistiquement exister. Cette étude suggère que la recherche n'échoue pas ; elle nous apprend plutôt que la densité de technologies avancées dans l'univers est probablement beaucoup plus faible que les estimations les plus optimistes du début du XXe siècle. Le Grand Silence n'est pas une absence de vie, mais le reflet de l'immensité du temps et de l'espace qui sépare les cultures technologiques.

En fin de compte, les travaux de Claudio Grimaldi soulignent que la découverte d'un signal extraterrestre reste un jeu de probabilités cosmiques. Bien que la probabilité de trouver des voisins dans notre voisinage immédiat ait diminué, le potentiel de découverte de signaux provenant des confins de la galaxie reste viable. À mesure que nos instruments deviennent plus sensibles et que nos volumes de recherche augmentent, la probabilité statistique de succès croît, à condition que nous ayons la patience d'écouter pendant les longues durées exigées par les lois de la physique.