O Sinal Wow! foi a radiação interceptada de outra civilização

No verão de 1977, um sinal de rádio de banda estreita da constelação de Sagitário iluminou a impressão do Observatório de Rádio da Universidade Estadual de Ohio — o Big Ear — com uma explosão tão incomum que o astrônomo Jerry Ehman a circulou em vermelho e escreveu uma palavra ao lado: "Uau!"

Mas a história do Sinal Wow! começou muito antes daquele único e eletrizante momento. Wait & Wonder traça os primórdios do SETI moderno até a conferência do Projeto Cyclops da NASA em 1971, onde cientistas ousaram imaginar uma enorme rede de antenas vasculhando os céus em busca de vida inteligente.

Na Universidade Estadual de Ohio, John Kraus, o visionário por trás do Big Ear, colaborou com Robert Dixon, um engenheiro elétrico criativo, e Jerry Ehman, um astrônomo meticuloso. Juntos, eles transformaram um pequeno radiotelescópio em um milharal em um dos esforços mais ambiciosos na busca por vida extraterrestre.

Ao longo da década de 1970, o programa SETI de Ohio passou de uma visão inspirada pela NASA para um esforço conduzido por voluntários, marcado pela resiliência. Quando o financiamento da NSF foi perdido, a equipe se recusou a desistir. Eles enfrentaram invernos rigorosos, equipamentos eletrônicos com defeito e até mesmo a perda de seu computador principal — colocando em risco a continuidade do projeto antes que ele pudesse fazer história.

Mas dessa persistência improvável surgiram tanto descobertas quanto inspiração. Após o Sinal Wow!, a equipe lançou a revista Cosmic Search para compartilhar sua visão de uma busca científica por inteligência em todo o universo. Mesmo quando o Big Ear enfrentou o fechamento no início da década de 1980 e o grupo se reinventou, o espírito de espera e curiosidade permaneceu.

Wait & Wonder é a história humana não contada por trás de um dos maiores mistérios da astronomia — uma crônica de curiosidade, perda, resiliência e a fé silenciosa de que, em algum lugar, lá fora, um sinal possa nos chamar de volta.

Uma rede de pequenos radiotelescópios oferece diversas vantagens distintas em comparação com grandes observatórios profissionais. Esses sistemas são de baixo custo e podem operar de forma autônoma 24 horas por dia, tornando-os ideais para o monitoramento contínuo de eventos transitórios ou sinais de longa duração que os telescópios profissionais não podem se comprometer a observar em tempo integral.

Sua distribuição geográfica permite a cobertura global do céu e observações coordenadas em diferentes fusos horários, o que é especialmente valioso para validar sinais repetitivos ou variáveis ​​no tempo . A detecção de coincidências entre múltiplas estações ajuda a rejeitar interferências de radiofrequência (RFI) locais , aumentando a confiança em eventos transitórios astrofísicos ou de tecnoassinatura reais .

Essas redes também são altamente escaláveis, resilientes a falhas pontuais e capazes de responder rapidamente a alertas externos . Além disso, são econômicas, envolventes e acessíveis, ideais para educação, ciência cidadã e ampliação da participação na radioastronomia .

No entanto, esses sistemas também apresentam limitações notáveis ​​quando comparados a telescópios profissionais. Eles possuem sensibilidade significativamente menor , o que limita sua capacidade de detectar fontes fracas ou distantes. Sua resolução angular é baixa devido ao tamanho reduzido das antenas e à grande largura do feixe, dificultando a localização precisa da fonte .

A calibração pode ser inconsistente entre as estações , e a estabilidade da frequência ou a faixa dinâmica podem não corresponder ao desempenho de equipamentos de nível profissional. Além disso, sem equipamentos e protocolos padronizados, a qualidade dos dados e a interoperabilidade podem variar em toda a rede.

Apesar dessas limitações, quando cuidadosamente coordenadas, essas redes podem fornecer observações complementares valiosas às instalações profissionais .

O radiotelescópio Wow@Home

Esta página apresenta um teste da nossa primeira configuração de hardware e software do Radiotelescópio Wow@Home (Figura 1). O sistema é testado em uma rede de pequenos radiotelescópios projetada para emular, o mais fielmente possível, o protocolo de observação do radiotelescópio meridiano Big Ear, utilizado pelo projeto SETI de Ohio na década de 1970. Assim como na configuração original , utilizamos uma largura de canal de 10 kHz e um tempo de integração de 12 segundos . No entanto, nosso sistema de teste inicial difere em vários aspectos: possui melhor resolução de frequência e tempo, e maior cobertura do céu , mas sensibilidade significativamente menor.

O telescópio é fixado a uma elevação constante , apontado para o sul, e varre uma declinação celeste específica ao longo de um ou mais dias, utilizando um amplo campo de visão de aproximadamente 25° (largura do feixe à meia altura). À medida que a Terra gira, essa configuração permite que o telescópio capture uma faixa contínua de 360° do céu nessa declinação. Após completar três ou mais passagens pelo céu inteiro, o telescópio é ajustado para uma nova elevação para começar a varrer uma declinação diferente, construindo gradualmente a cobertura do céu inteiro ao longo do tempo .

Embora otimizada para uso educacional , essa configuração também fornece dados valiosos sobre interferência de radiofrequência (RFI) próxima à linha H I em ambientes urbanos, ajudando-nos a avaliar a probabilidade de a RFI imitar um sinal semelhante ao do fenômeno Wow!. Além disso, serve como uma plataforma prática para uma busca em amplo campo por eventos transientes fortes , sejam eles de origem astrofísica ou potenciais tecnoassinaturas.

Para eventos que persistem por mais de um dia, múltiplas passagens de observação podem ser usadas para validar sua presença, detectar características mais fracas, melhorar a sensibilidade geral e ajudar a distingui-los de interferências de radiofrequência (RFI). Além disso, observações simultâneas por dois ou mais telescópios apontados para o mesmo local podem auxiliar ainda mais na rejeição de interferências locais e na confirmação da realidade de sinais que duram menos de 24 horas.

O radiotelescópio Wow@Home opera de forma autônoma, 24 horas por dia, 7 dias por semana, como um instrumento do tipo meridiano, realizando um levantamento contínuo de todo o céu em busca de eventos transitórios . O hardware necessário para construir esses telescópios é barato e amplamente acessível , utilizando componentes facilmente disponíveis. O elemento crítico reside no software , que deve ser capaz de analisar os dados de forma eficaz, seja de uma única estação ou de uma rede coordenada de telescópios.

As expansões futuras poderão incluir a integração de sistemas multifeixe para permitir observações simultâneas ON-OFF , a fim de melhorar a sensibilidade ; capacidade de rastreamento para realizar observações direcionadas de fontes específicas; detecção em múltiplos locais para validação de sinal, maior sensibilidade e discriminação de interferência de radiofrequência (RFI); capacidades interferométricas para melhor resolução angular; e configurações de matrizes de fase para aumentar a sensibilidade e permitir o direcionamento eletrônico do feixe.

Figura 1: Componentes do nosso primeiro radiotelescópio Wow@Home. O software Easy Radio Astronomy (ezRA) é um excelente pacote inicial para configurar e executar este equipamento para radioastronomia. Planejamos testar configurações adicionais nos próximos meses, incluindo a Discovery Dish , que integra o front-end à antena, e o Airspy Mini como back-end, oferecendo um ADC de 12 bits para uma faixa dinâmica aprimorada.

O software Wow@Home

O software Wow@Home é o núcleo do nosso projeto. Ele serve como plataforma de aquisição e análise de dados, projetada para buscar eventos transitórios causados ​​por fenômenos astrofísicos, potenciais tecnoassinaturas e caracterização de interferência de radiofrequência (RFI), utilizando dados de qualquer pequeno radiotelescópio. O software é baseado nos métodos de análise que estamos desenvolvendo para detectar sinais do tipo Wow nos dados de arquivo de observatórios profissionais, como parte do nosso Projeto Arecibo Wow!. Atualmente, estamos desenvolvendo o software em IDL , com exemplos de resultados mostrados nas Figuras 2, 3 e 4. Posteriormente, ele será traduzido para Python para garantir compatibilidade entre plataformas e maior acessibilidade.

Figura 2 : Este é um teste do radiotelescópio Wow@Home . O painel superior mostra a potência relativa em função do tempo. O painel seguinte mostra a relação sinal-ruído (SNR). A maior parte da interferência de radiofrequência (RFI) aqui se origina de fontes de contínuo, que são relativamente fáceis de filtrar. As imagens de espectro dinâmico a seguir mostram três maneiras diferentes de analisar os dados, dependendo do tipo de sinal de interesse. A SNR de banda larga é adequada para detectar fontes de contínuo, mas a RFI a contamina fortemente. Um segundo telescópio em um local diferente poderia ser usado para correlacionar sinais astronômicos. A SNR de banda média é boa para destacar o trânsito do centro galáctico após 6 horas e o anticentro cerca de 12 horas depois. A SNR de banda estreita é mais sensível a sinais que ocorrem em apenas um canal. A linha horizontal no canal 224 é um sinal de teste injetado que abrange a largura do feixe do telescópio. Um evento de RFI de banda estreita desconhecido é visível próximo ao canal 0 após 15 horas. Um segundo telescópio apontado na mesma direção pode ajudar a determinar se sinais como esse são interferências locais ou se vêm do espaço (por exemplo, satélites ou fontes astronômicas). 

Figura 3: Perfil espectral do Hidrogênio Neutro (H I) do centro galáctico, extraído dos dados da Figura 2 às 6,5 horas. As barras de erro representam a incerteza de 1σ em cada canal de frequência.

Figura 4: Além das ferramentas de análise modernas disponíveis nos radiotelescópios atuais, também pretendemos incorporar ao nosso software a capacidade de gerar uma pré-visualização em tempo real dos dados, no estilo das impressões originais do projeto SETI da Universidade Estadual de Ohio. Esse recurso visa fornecer contexto histórico e conectar os esforços atuais ao legado das primeiras pesquisas do SETI. Acima, um exemplo usando os dados originais do sinal Wow!.

Perguntas frequentes (FAQ)

Qual é a principal motivação por trás do projeto Wow@Home?

O projeto Wow@Home foi inspirado por nossa pesquisa contínua sobre o Sinal Wow!. Estamos explorando a possibilidade de que ele possa ter uma rara origem astrofísica . Enquanto continuamos examinando dados arquivados dos telescópios de Arecibo e Big Ear, o Wow@Home nos permite buscar ativamente por sinais semelhantes e outros eventos cósmicos raros, incluindo potenciais tecnoassinaturas, em tempo real .

Para fazer isso de forma eficaz, precisamos de uma rede de pequenos radiotelescópios operando 24 horas por dia, 7 dias por semana. Os grandes telescópios profissionais são poucos e estão muito ocupados para monitorar continuamente o céu em busca de sinais transitórios. Este projeto preenche essa lacuna. Enquanto os pequenos telescópios são sensíveis apenas a sinais fortes, esses são exatamente os tipos de sinais que podem nos fazer exclamar: "Uau!"

Isto é uma matriz de interferômetros?

Não, a rede Wow@Home não é atualmente um interferômetro. Embora seja tecnicamente possível transformar o conjunto de antenas em um interferômetro para melhorar a resolução espacial, isso não é necessário para nosso objetivo principal: detectar eventos astrofísicos transitórios. Estes exigem ampla cobertura do céu por longos períodos, não resolução precisa.

A adição de interferometria aumentaria significativamente a complexidade do sistema. Ela exige sincronização temporal precisa, transferência de dados de alta largura de banda e uma infraestrutura de processamento robusta, o que elevaria as barreiras técnicas e os custos. Nossa prioridade é a escalabilidade e o monitoramento contínuo, que pequenos telescópios independentes podem realizar com eficiência.

Podemos medir a polarização?

Não. Embora as medições de polarização (por exemplo, os parâmetros de Stokes completos ) fossem valiosas, incorporá-las aumentaria o custo e a complexidade do sistema. Os telescópios são projetados para detectar sinais transitórios e fornecer o primeiro alerta , permitindo que observatórios maiores façam o acompanhamento e caracterizem propriedades importantes, como polarização, dispersão, localização da fonte e distância.

Qual o preço de um radiotelescópio Wow@Home?

Um sistema completo custa cerca de US$ 500, incluindo um computador dedicado , mas não vendemos esses sistemas. Em vez disso, forneceremos recomendações sobre as peças necessárias e ofereceremos software gratuito para alimentar o telescópio e conectá-lo à rede Wow@Home para a busca de eventos transitórios. Também existem opções mais econômicas disponíveis , e muitos recursos online podem orientá-lo na construção do seu radiotelescópio.

Alguns ótimos pontos de partida são a Society of Amateur Radio Astronomers (SARA) , a comunidade RTL-SDR (Software Defined Radio) e o software Easy Radio Astronomy (ezRA) , que é excelente para iniciantes e para uso educacional, especialmente para o estudo das emissões de hidrogênio galáctico.

Como funcionam esses telescópios?

Esses são radiotelescópios meridianos ou de trânsito , projetados para observar o céu em uma declinação fixa e não se movem. Eles não rastreiam objetos celestes específicos; em vez disso, dependem da rotação da Terra para escanear uma faixa completa de 360° do céu nessa declinação todos os dias. Operam continuamente, dia e noite, independentemente das condições climáticas, porque observam próximo à frequência da linha de hidrogênio (no chamado "buraco de água" ), uma parte do espectro de rádio que atravessa nuvens e interferências atmosféricas.

A instalação é semelhante à de uma antena parabólica: uma vez apontados corretamente, eles só precisam de energia e internet para funcionar. Cada telescópio pode ser monitorado via Wi-Fi a partir de qualquer computador. Uma vez por dia, o telescópio envia seus dados para a rede Wow@Home , onde se junta às observações de outros telescópios do sistema.

O que torna este projeto único?

Trata-se de uma rede escalável de pequenos radiotelescópios de baixo custo que trabalham em conjunto para monitorar continuamente uma ampla região do céu em busca de eventos de rádio transitórios . Ao combinar observações de múltiplas estações, a rede melhora significativamente tanto a sensibilidade quanto a rejeição de interferências de radiofrequência (RFI) .

O design distribuído do projeto também dilui os custos de computação, hardware e operação, tornando-o uma solução altamente rentável para cobertura contínua do céu e verificação de sinais . Essa abordagem colaborativa amplia o alcance da comunidade científica, tornando capacidades antes restritas a grandes observatórios.

Será que pequenos radiotelescópios conseguem detectar sinais interessantes vindos do espaço?

Com certeza ! Por exemplo, em novembro de 2020, uma poderosa explosão rápida de rádio (FRB, na sigla em inglês) originada do magnetar galáctico SGR 1935+2154 foi detectada independentemente por dois instrumentos: o Experimento Canadense de Mapeamento da Intensidade do Hidrogênio (CHIME) e o Levantamento de Emissões de Rádio Astronômicas Transientes 2 (STARE2) . Esses telescópios profissionais estavam observando a região certa do céu no momento exato. A explosão foi tão forte que teria sido facilmente detectada por um pequeno radiotelescópio da rede Wow@Home.

Em maio de 2025, foi anunciada uma nova classe de transientes de rádio de longo período (LPTs, na sigla em inglês) , caracterizada por emissões que duram milhares de vezes mais do que as de pulsares de rádio típicos. Essas emissões também estavam logo acima do limiar de detecção no espectro de rádio para nossa rede de pequenos telescópios.

Na verdade, é perfeitamente plausível que um evento histórico como o Sinal Wow! também pudesse ter sido captado por um sistema distribuído semelhante. Isso destaca uma limitação crítica da radioastronomia tradicional: provavelmente estamos perdendo muitos sinais importantes simplesmente porque os telescópios não observam todas as partes do céu simultaneamente .

Qual a faixa de radiofrequência que iremos observar?

Os telescópios observarão na faixa de 1419 a 1421 MHz , centrada na linha de hidrogênio em 1420,4 MHz. Essa faixa de frequência é de particular interesse tanto para a radioastronomia quanto para a busca por inteligência extraterrestre (SETI) . A linha de hidrogênio de 1420 MHz é uma característica espectral natural emitida pelo hidrogênio neutro, o elemento mais abundante do universo. Por ser astrofisicamente significativa e relativamente livre de interferências humanas ( devido à proteção internacional ), ela tem sido considerada, há muito tempo, uma frequência primordial para as buscas por SETI .

No entanto, muitos dispositivos elétricos ainda podem emitir interferências não intencionais nessa faixa de frequência. Esses sinais são tipicamente de banda larga e podem ser distinguidos dos sinais de banda estreita, mas o projeto Wow@Home está interessado em ambos os tipos de sinais.

Que tipo de sinais estamos procurando?

Estamos buscando sinais de banda larga e banda estreita com duração de segundos a dias . Os sinais de banda larga são tipicamente associados a eventos astrofísicos, como erupções solares, explosões estelares, magnetars ou outros fenômenos cósmicos extremos. Esses sinais abrangem uma ampla gama de frequências e são frequentemente ligados a processos naturais energéticos .

Por outro lado, os sinais de banda estreita são altamente concentrados em frequência e têm menor probabilidade de ocorrer naturalmente perto da linha do hidrogênio. Esses são os tipos de sinais frequentemente associados à possibilidade de comunicações extraterrestres , como o Sinal Wow!. No entanto, é importante notar que explicações astrofísicas para sinais de banda estreita transitórios também são possíveis e estão sob investigação ativa.

Será que esses telescópios conseguem detectar sinais de civilizações extraterrestres?

Não sabemos. Sabemos que um planeta com civilizações tecnológicas capazes de transmitir sinais de rádio para o espaço pode existir no universo , e a Terra é a prova disso. A busca por outras civilizações inteligentes é, portanto, a busca por um segundo exemplo, e na ciência, frequentemente constatamos que a natureza tende a se repetir. Dito isso, a imensidão do espaço e do tempo torna difícil para duas civilizações tecnológicas se sobreporem e se detectarem, pelo menos com a tecnologia atual. Ainda assim, é uma questão que vale a pena investigar.

Em todo caso, a rede Wow@Home só seria capaz de detectar os sinais mais fortes , especialmente aqueles direcionados intencionalmente à Terra, como os de masers potentes ou radiofaróis. No entanto, também é possível que civilizações avançadas evitem mirar ativamente em outros seres por cautela ou ética; afinal, apontar um "laser" para eles também pode ser considerado indelicado.

O que mais pode ser estudado com esses radiotelescópios?

Além de detectar hidrogênio neutro, pequenos radiotelescópios operando perto da linha de 21 cm podem ser usados ​​para estudar uma variedade de fenômenos astrofísicos. Por exemplo, podem ser usados ​​para medir a densidade da coluna de hidrogênio galáctica , analisar desvios Doppler para determinar velocidades do gás e investigar a estrutura em grande escala da Via Láctea . Esses instrumentos também podem monitorar a atividade de rádio solar e estimar a temperatura de brilho de rádio da Lua , que também serve como uma fonte útil de calibração.

Para uma base técnica sólida em radioastronomia, uma referência altamente recomendada é Essential Radio Astronomy, de James J. Condon e Scott M. Ransom, disponível online.

Quantos telescópios são necessários para cobrir todo o céu?

São necessários pelo menos 114 telescópios para uma cobertura básica de todo o céu. No entanto, para permitir uma rejeição eficaz de interferências de radiofrequência (RFI) e uma sensibilidade aprimorada, cada região deve ser observada por pelo menos três telescópios. Isso eleva a necessidade para aproximadamente 342 telescópios, distribuídos globalmente. Considerando uma estimativa bastante conservadora de 100.000 astrônomos amadores em todo o mundo, se apenas 1% contribuísse com um telescópio, essa meta poderia ser facilmente superada. Ainda mais notável é que a implantação de todos os 342 telescópios custaria menos de US$ 200.000, excluindo os custos de energia e internet. Em contraste, instalações astronômicas profissionais normalmente custam milhões de dólares.

Qual é o plano?

No momento, estamos focados no desenvolvimento do software e no teste de diversas configurações de hardware. Nosso objetivo é identificar a configuração mais simples e eficaz para operação totalmente autônoma. Lançamos a primeira recomendação de hardware e uma versão de teste do software em 15 de agosto de 2025 , em comemoração ao 48º aniversário do Wow! Signal. A versão pública do software está prevista para ser lançada até o final de 2025 ou início de 2026.