Le signal Wow!
Le signal « Wow! » est un signal radio puissant, à bande étroite et centré sur la raie à 21 centimètres, capté le 15 août 1977 par le radiotélescope de l’université d’État de l’Ohio surnommé The Big Ear 1. D’origine inexpliquée, ce signal, qui a duré 72 secondes et n’a plus été détecté depuis, a fait l’objet d’une attention significative de la part des médias.

C’est l’astrophysicien Jerry R. Ehman qui observa le phénomène alors qu’il travaillait avec le radiotélescope à un projet SETI. Stupéfié de voir à quel point le signal correspondait à la signature attendue d’un signal interstellaire dans l’antenne utilisée, Ehman a entouré au stylo le passage correspondant sur la sortie imprimée et a écrit le commentaire « Wow! » (exclamation de surprise ou d’admiration en anglais, proche de l’onomatopée française « Ouah ! ») dans la marge à côté. Ce commentaire est devenu le nom du signal1.

Ce signal n’a toujours pas, en 2018, d’explication faisant consensus.

Le signal Wow se situe dans la constellation du Sagittaire, juste au nord-ouest de l’amas globulaire M55. En raison de la conception de l’expérience, l’emplacement du signal peut se trouver dans l’une des deux bandes rouges, et il y a aussi une grande incertitude dans la déclinaison (axe vertical). Pour plus de clarté, les largeurs des bandes rouges ne sont pas tracées à l’échelle. Elles devraient en fait être plus étroites.
Déterminer un emplacement précis du signal dans le ciel est compliqué, du fait que le télescope Big Ear a utilisé deux cornets d’alimentation pour rechercher des signaux, chacun pointant vers une direction légèrement différente. Le signal n’a été détecté que dans un seul de ces deux cornets et les données ont été traitées de telle façon qu’il est impossible de déterminer dans lequel des deux cornets le signal est entré. Il y a donc deux valeurs d’ascension droite possibles.

On ne connaît ni la nature ni l’origine du signal et, a fortiori, s’il codait quelque chose. Affirmer qu’il codait quelque chose équivaut à certifier qu’il avait pour origine une civilisation extraterrestre, ce qui n’est pas prouvé à ce jour.

Éléments objectifs2 :
le signal était à bande étroite (environ 10 kHz). Aucun phénomène naturel connu n’émet sur un spectre étroit.
le signal a été émis précisément sur la raie à 21 centimètres. C’est précisément la fréquence sur laquelle on s’attend à recevoir d’éventuels signaux de civilisations extraterrestres, car la poussière interstellaire est transparente à cette longueur d’onde et c’est la raie d’émission naturelle de l’élément le plus abondant de l’univers, l’hydrogène, de sorte que l’attention des êtres pensants est attirée sur cette bande, en émission comme en réception3.
C’est d’ailleurs la fréquence choisie pour émettre le message d’Arecibo, un signal d’un projet SETI vers l’amas globulaire M13 en 1974.
Cette fréquence n’est utilisée par aucun émetteur artificiel. Un accord international existe pour bannir cette fréquence de tout usage civil ou militaire.

Il venait d’une direction très précise du ciel, la durée de 72 secondes correspondant au passage d’un « lobe » de sensibilité de l’antenne sur ce point ;
Lors du passage du second lobe de sensibilité de l’antenne quelques minutes plus tard, le signal avait disparu. Cela suggère une origine dans l’espace, en orbite ou plus loin.
Il n’y a aucun objet céleste notable connu dans les zones d’émission du signal (sauf deux petites comètes qui sont à la base de l’hypothèse cométaire).

Il est difficile de trouver une explication naturelle à l’ensemble de ces phénomènes, et notamment l’absence de signal au second lobe et le spectre étroit. Une réflexion d’émetteurs radios terrestres est a priori exclue, car la fréquence ne correspond pas à des émetteurs terrestres et ces réflexions ne pourraient pas renvoyer l’énergie mesurée.

L’hypothèse cométaire, développée dans les années 2010 n’est plus considérée comme plausible, et il n’y a toujours pas de consensus établi concernant l’interprétation de ce phénomène4.

Début janvier 2016, le Prof. Antonio Paris de la Washington Academy of Sciences a publié un article où il indique avoir trouvé deux comètes (266P/Christensen et 335P/Gibbs) découvertes dans la dernière décennie, pouvant se trouver en face du radiotélescope le 15 août 1977. Les comètes, émettant beaucoup d’hydrogène, pourraient expliquer l’existence de ce signal. Pour vérifier son hypothèse, il propose de braquer les radiotélescopes vers une de ces comètes à leur prochain passage dans la même région d’émission du signal Wow pour comparer précisément les deux signaux. La campagne d’observation qu’il a menée entre novembre 2016 et janvier 2017 a effectivement relevé un signal similaire au signal Wow généré par 266P/Christensen6. Selon cette étude, la comète émet bel et bien à 1 420 MHz, avec un pic similaire à celui du signal Wow, cependant avec un rapport signal/bruit de 4,76 sigma, alors que celui du signal de 1977 était de plus de 30 sigma. Les auteurs estiment que la différence tient au diamètre supérieur du Big Ear (52 m de diamètre contre 10 m pour les observations de 2017), et au fait que la comète a pu perdre de la masse depuis 19776.

Cette hypothèse et cette étude sont contestées par certains radioastronomes comme Jacques Crovisier, qui arguent que les nuages d’hydrogène entourant les comètes ne génèrent pas un signal assez fort à cette fréquence car la raie à 21 cm est une raie de transition interdite de l’atome d’hydrogène7.

De plus, les comètes se déplaçant lentement dans le ciel, le second lobe de sensibilité aurait détecté le signal, ainsi que 24h plus tard ce qui n’a pas été le cas.

Enfin, la position supposée de 266P/Christensen lors de l’émission du signal Wow! est également remise en cause, et n’aurait pas été à l’emplacement de l’émission du signal en 19777.

Intensité du bit du signal au cours du temps.
Chacune des 50 premières colonnes de la feuille montre les valeurs successives d’intensité reçue par le radiotélescope Big Ear, dans chaque canal (10 kHz), avec un intervalle de 12 secondes successives. Afin d’économiser l’espace sur la feuille, Bob Dixon et Jerry Ehman ont décidé d’utiliser une méthode codée qui ne donnerait des résultats qu’en caractères alphanumériques pour chaque intensité. Leur ordinateur était programmé pour garder une mise à jour constante pour chaque canal. L’intensité finale était alors divisée en valeur rms pour obtenir une échelle. Enfin, ils décidèrent de ne baser que la partie entière de cette intensité échelonnée. La valeur tronquée du 0 était représentée par un blanc (espace). Pour les échelles d’intensité de 10 à 35 inclus, ils utilisèrent les lettres capitales de l’alphabet. Ainsi, la valeur 10 était imprimée comme étant « A », 11 étant « B », etc. Si l’échelle d’intensité dépassait les 36,0, le programme reprenait simplement à zéro. La valeur « U » est la valeur la plus forte jamais vue par ce radio-télescope. Dixon et Ehman ne pensent pas que l’intensité du signal puisse être dépassée9.

Sachant que tous les autres chiffres imprimés ne dépassaient pas la valeur d’intensité de 2, et en utilisant la méthode ci-dessus, on se rend compte alors que l’intensité du signal est exceptionnelle :
6 → gamme 6,0 – 6,999…E → gamme 14,0 – 14,999…Q → gamme 26,0 – 26,999…U → gamme 30,0 – 30,999…J → gamme 19,0 – 19,999…5 → gamme 5,0 – 5,999…

WOWWWWWWWWWWWW……

En 2012, pour le 35e anniversaire du signal Wow!, le radiotélescope d’Arecibo a envoyé une réponse de l’humanité, contenant 10 000 messages Twitter, dans la direction d’où provenait le signal10,11. Pour cette réponse, les scientifiques d’Arecibo ont tenté d’augmenter les chances qu’une vie intelligente reçoive et décode les vidéos de célébrités et les tweets des gens en y attachant une séquence en en-tête, répétée pour chaque message, qui permettrait au destinataire de savoir que les messages sont intentionnels et proviennent d’une autre forme de vie intelligente, l’humanité.

WOWWWWWWW……………

Une publication acceptée dans un journal a priori crédible quant à l’origine du fameux signal “Wow!” détecté en 1977 a conduit à un petit emballement médiatique la semaine dernière. Finalement, l’étude signée d’un amateur diplômé ne prouve en rien que le signal provient du nuage d’hydrogène généré par une comète. Il est toujours permis de penser qu’il s’agissait en réalité d’une communication interstellaire extraterrestre avec la fameuse raie à 21 cm de l’hydrogène.

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La semaine dernière, une information est devenue virale dans la presse. Elle semblait sérieuse du fait qu’elle avait été publiée dans un journal scientifique a priori crédible, bien que peu connu et avec peu d’impact dans la communauté scientifique. L’astronome amateur Antonio Paris y annonçait qu’il avait probablement résolu l’énigme du fameux signal « Wow! » capté en 1977 par l’un des radiotélescopes du programme Seti, lequel, rappelons-le, se propose de découvrir des civilisations E.T. via leurs émissions dans le domaine radio.

L’une des hypothèses à la base de ce programme est que des civilisations technologiquement avancées ont tout intérêt à faire des communications interstellaires dans ce domaine autour d’une fréquence bien particulière associée à une raie d’émission de l’atome d’hydrogène. Les radioastronomes la décrivent aussi en termes d’une longueur d’onde qu’ils utilisent également pour cartographier la Voie lactée et ses nuages d’hydrogène, c’est pourquoi ils se comprennent instantanément entre eux lorsqu’ils utilisent le terme de « raie à 21 cm de l’hydrogène ».

En 1977, un pic intense d’émission à cette longueur d’onde avait été capté durant 72 secondes. La nature de la source de ce signal est restée jusqu’à présent mystérieuse (on ne fait pas des transmissions à cette longueur d’onde sur Terre par exemple, ce qui élimine l’hypothèse d’une interférence humaine) et il était donc permis de croire que la Terre était passée par inadvertance dans le faisceau d’une communication interstellaire…, qui sait ?, peut-être entre deux super IA extraterrestres.

L’article d’Antonio Paris a douché cette croyance car selon ses travaux, le signal aurait été causé par le nuage d’hydrogène de grande taille entourant la chevelure d’une comète dont on ignorait l’existence à l’époque et qui a été détectée seulement dans les années 2000 : 266/P Christensen.

Les comètes et la raie à 21 cm de l’hydrogène

Pour savoir ce qu’il fallait penser de cette annonce, Futura s’était tourné vers la représentante en France de la Seti League : Élisabeth Piotelat. Sa première réaction à chaud était prudente (voir l’article plus bas et aussi ses derniers commentaires sur son blog).

Élisabeth Piotelat nous avait ensuite recommandé de prendre l’avis de radioastronomes français, experts reconnus des comètes et des molécules qu’elles libèrent sous l’action du rayonnement solaire. En effet, on sait depuis longtemps qu’il existe des nuages d’hydrogène autour des comètes car ils ont été détectés par leurs émissions dans le domaine de l’ultraviolet. D’abord en 1969 avec la comète Tago-Sato-Kosaka puis d’autres comme celle de Kohoutek et d’Hale-Bopp. Mais quid de la détection de la raie à 21 cm ?

En 2013, à l’occasion des 40 ans des observations cométaires avec le radiotélescope de Nançay, le radioastronome Jacques Crovisier en a profité pour parler des travaux qui ont été menés pour étudier les molécules des comètes. La partie concernant la raie à 21 cm commence vers 4 mn 30. © Société astronomique de France et Union des Ingénieurs du CNAM

Futura a donc contacté Jacques Crovisier en poste au Lésia (Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique). Le chercheur a été directement impliqué dans l’essor de la radioastronomie cométaire qui a été marquée début décembre 1973 par la détection avec le radiotélescope de Nançay des émissions de la comète Kohoutek provenant de la raie OH à 18 cm. Il est aussi l’auteur avec Thérèse Encrenaz d’un ouvrage grand public sur les comètes.

La raie à 21 cm est une raie interdite

“
L’hypothèse d’Antonio Paris n’est absolument pas crédible.

Le radioastronome est formel : « L’hypothèse d’Antonio Paris n’est absolument pas crédible. La raie à 21 cm est une raie interdite. Il s’agit donc d’une émission très peu probable de l’atome d’hydrogène ce qui veut dire qu’il en faut un très grand nombre, ce qui est le cas dans les nuages interstellaires, pour avoir un signal détectable. Ce n’est pas le cas avec les comètes. Il faudrait qu’elles soient des milliers de fois plus brillantes à cette longueur d’onde pour pouvoir rendre compte du signal “Wow!”. Cette raie a déjà été cherchée dans la comète de Halley…, sans succès, continue-t-il. Nous devrions la voir depuis longtemps dans les radiotélescopes comme celui de Nançay si les observations de Paris étaient réelles. Difficile de savoir ce qui est arrivé lors de son travail, peut-être a-t-il simplement observé une émission à 21 cm provenant d’un continuum ».

Les raies “interdites” correspondent en effet à des transitions dans des systèmes atomiques que l’on n’observe généralement pas sur Terre dans les conditions normales de pression et de densité dans des gaz. L’électron présent sur un niveau d’énergie qui pourrait conduire à cette émission en retombant sur un état d’énergie plus bas a une très faible probabilité de le faire de sorte qu’il reçoit avant cela de l’énergie dans un gaz par collision et qu’il passe sur un niveau d’énergie plus élevé où la désexcitation de l’atome et nettement plus probable. Il n’y a que dans le vide spatial que les collisions sont suffisamment rares pour permettre à une raie interdite de se manifester.

Les émissions observées par Antonio Paris pourraient donc simplement n’être qu’une partie d’une émission continue comme une des couleurs de l’arc-en-ciel dans le visible.

La comète Christensen n’était pas à la place du signal Wow! en 1977

Enfin, Jacques Crovisier à d’autres raisons de ne pas croire aux résultats d’Antonio Paris : « Je me suis replongé dans les éphémérides des deux comètes invoquées par Paris pour expliquer “Wow!” (266P/Christensen et P/2008 2 Gibbs). Et comme l’a noté Robert Dixon, leurs positions le 15 août 1977 ne correspondent pas à celle du signal Wow ! (ni d’ailleurs à celles que donne Paris dans son premier article).

La raie 21 cm qui serait émise par une comète doit être décalée en fréquence par effet Doppler en fonction de la vitesse radiale de la comète. La fréquence du signal “Wow!” ne correspond pas non plus à la vitesse radiale des comètes invoquées (mais comme de toute façon les postions sont fausses…). Ce point aurait dû être discuté dans le premier article de Paris.

Je ne sais pas ce qu’a observé Paris dans son deuxième article. Il semble avoir utilisé un spectromètre commercial “SpectraCyber”. Mais il ne montre aucun spectre ! Les spectres obtenus devraient montrer la raie 21 cm de la Galaxie [effectivement facilement détectable avec un petit radiotélescope]. Et l’émission cométaire, si elle était présente, serait un petit pic superposé à la fréquence exacte correspondant à la vitesse radiale de la comète ».

Il semble donc clair que l’hypothèse E.T. a été enterrée bien trop vite à la suite d’un emballement médiatique alors que les experts savaient depuis un moment déjà que l’explication de Paris n’était pas tenable.

Voir aussi :Stephen Hawking déconseille à nouveau de parler aux extraterrestres

Ce qu’il faut retenir

De nouvelles observations semblaient accréditer l’hypothèse que ce signal provenait en réalité d’un nuage d’hydrogène entourant une comète. Mais des experts, comme le radioastronome Jacques Crovisier, sont plus que sceptiques.
Le signal “Wow!” est un pic d’ondes radio dans une bande étroite centrée sur la fréquence de 1.420 mégahertz, c’est-à-dire là où se trouve la fameuse raie à 21 cm de l’hydrogène, capté en 1977 par le radiotélescope Big Ear du programme Seti.
Il y a de bonnes raisons de penser que c’est la fréquence des communications interstellaires entre civilisations par ondes radio. Aucune interprétation convaincante du signal Wow! à partir d’un phénomène astronomique n’a encore été trouvée.
De nouvelles observations semblaient accréditer l’hypothèse que ce signal provenait en réalité d’un nuage d’hydrogène entourant une comète. Mais des experts, comme le radioastronome Jacques Crovisier, sont plus que sceptiques.
Le signal “Wow!” est un pic d’ondes radio dans une bande étroite centrée sur la fréquence de 1.420 mégahertz, c’est-à-dire là où se trouve la fameuse raie à 21 cm de l’hydrogène, capté en 1977 par le radiotélescope Big Ear du programme Seti.

Le signal Wow! a-t-il une origine cométaire ?

Article de Laurent Sacco publié le 09/06/2017

Le signal “Wow!” est un intriguant pic d’ondes radio détectées en 21 cm et dont on s’accorde à dire qu’il pourrait avoir été émis par une civilisation E.T. Il y a du nouveau dans cette affaire. Selon les travaux de l’astronome Antonio Paris, ce signal aurait été émis par une comète dont on ignorait l’existence en 1977.

Il y a deux ans, le milliardaire d’origine russe Yuri Milner, soutenu par Stephen Hawking ainsi que Kip Thorne, le conseiller scientifique du film Interstellar, Ann Druyan, la veuve de Carl Sagan, faisait une annonce retentissante. Via le lancement du projet Breakthrough Initiative, il allait financer le programme Seti à hauteur de 100 millions de dollars sur dix ans, donnant ainsi un coup de fouet à l’écoute des signaux radio venus d’éventuelles civilisations extraterrestres.

L’entreprise était, et est toujours, difficile car la nature a plus d’un tour dans son sac comme semble nous le rappeler une récente publication dans le Journal of the Washington Academy of Sciences, un périodique peu connu mais sérieux dans lequel une dizaine de prix Nobel ont fait connaître leurs travaux. Il ne s’agirait rien de moins qu’une solution à l’énigme du fameux signal « Wow! » détecté en 1977 dans le cadre du programme Seti et qui était considéré depuis lors comme un cas crédible de détection d’une communication provenant d’une civilisation E.T. technologiquement avancée.

Qu’est-ce que le signal “Wow!” ?

Mais d’abord, rappelons quelques faits dont certains sont exposés dans la vidéo ci-dessous. Au début des années 1960, on est en plein boum de la radioastronomie et des chercheurs ne vont pas tarder à découvrir les quasars, le rayonnement fossile et enfin les pulsars. L’observatoire radio de l’université d’État de l’Ohio, dont la construction a commencé en 1956, entre en fonction en 1963. Ce grand radiotélescope est affectueusement baptisé Big Ear (« grande oreille », en anglais). Malheureusement, il perd son financement pour cartographier les sources radio une décennie plus tard. Il devient alors disponible pour faire de la recherche dans le cadre du programme Seti, ce qu’il fera de 1973 à 1995 avant d’être démantelé en 1998.

Une présentation du signal “Wow!”. © AstronoGeek,

Le 15 août 1977, c’est l’effervescence très probablement dans l’esprit de l’astrophysicien Jerry R. Ehman alors qu’il dépouille les données tout juste prises par Big Ear. Elles montrent un brusque pic d’intensité étonnant dans une bande étroite centrée sur la fréquence de 1.420 mégahertz, c’est-à-dire là où se trouve la fameuse raie à 21 centimètres de l’hydrogène. Il y a de bonnes raisons de penser qu’elle est la fréquence des communications interstellaires entre civilisations.

La source ne dure que 72 secondes et elle occupe une région de la voûte céleste dans la constellation du Sagittaire, juste au nord-ouest de l’amas globulaire M 55 (incidemment, on pense que les vieilles civilisations E.T. ont plus de chance de se trouver dans les amas globulaires). Le pic d’intensité découvert par Ehman correspond bien à ce qu’on pourrait s’attendre si la Terre avait croisé par inadvertance un faisceau d’ondes radio en provenance d’extra-terrestres. C’est pourquoi l’astrophysicien s’est empressé d’écrire un « Wow! » (une exclamation de surprise et d’admiration en anglais) en bordure de l’enregistrement sur papier qu’il tient dans sa main.

Le signal « Wow! », comme on l’appelle, va marquer les esprits pendant 40 ans. Rien de semblable n’a été détecté par la suite et aucune explication naturelle convaincante n’avait été proposée…jusqu’en 2016. L’astronome Antonio Paris, du Saint Petersburg College en Floride, publie alors, et déjà dans le Journal of the Washington Academy of Sciences, une hypothèse intrigante.

Des nuages d’hydrogène émetteurs d’ondes radio autour des comètes ?

Selon lui, Big Ear n’aurait fait que capter le signal produit par un nuage d’hydrogène lors du passage d’une comète non encore identifiée en 1977. Cet hydrogène serait issu de la photodissociation des molécules d’eau au plus proche du Soleil. Il pense qu’il pourrait s’agir de 266P/Christensen ou P/2008 Y2 (Gibbs), toutes deux découvertes à partir de 2006 et dont les éphémérides rétro-prédîtes dans le passé donnent des positions compatibles, selon lui, avec la position du signal Wow! de 1977.

Surtout, l’hypothèse de Paris était testable car il est possible de tenter d’observer les nuages d’hydrogène produits par ces comètes. En utilisant le financement participatif, l’astronome a ainsi pu conduire une campagne de 200 observations avec un petit radiotélescope de 10 mètre de diamètre, entre le 27 novembre 2016 et le 24 février 2017. Elle concernait la comète 266/P Christensen. Les résultats viennent d’être publiés dans Journal of the Washington Academy of Sciences.

Selon le chercheur, un signal à 1.420 mégahertz a bien été détecté dans une région d’un degré d’arc autour de la position de la comète. Signal qui disparaissait quand il pointait le radiotélescope hors de cette région, laquelle était d’ailleurs centrée sur la position du signal Wow! en 1977.

Aucune autre source astronomique possible de ce signal n’était présente dans une région de 15° d’arc. En outre, Paris a observé trois autres comètes – P/2013 EW90 (Tenagra), P/2016 J1-A (Panstarrs) et 237P/Linear – autour desquelles son instrument a découvert également des nuages d’hydrogène.
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Ingénieure, Elisabeth Piotelat est très impliquée dans le programme Seti qu’elle représente en France. © Elisabeth Piotelat
Ingénieure, Elisabeth Piotelat est très impliquée dans le programme Seti qu’elle représente en France. © Elisabeth Piotelat

Affaire classée ?

Est-ce la fin du dossier E.T. avec le signal Wow ? Peut-être pas car Robert Dixon, qui a dirigé le programme Seti avec Big Ear, n’est pas convaincu comme il vient de le faire savoir avec ses collègues dans une mise au point. Il conteste le fait que 266/P Christensen ait vraiment occupé la position du signal Wow! dans le passé et aussi la détection d’hydrogène autour d’une comète.

En tout état de cause, Futura a demandé l’avis de la représentante en France de la Seti League, Elisabeth Piotelat, sur cette affaire. « Le signal “Wow!” est célèbre depuis 1977 parce qu’à ce jour, aucune des hypothèses n’a pu être vérifiée, qu’il s’agisse d’interférence ou de signaux intelligents d’origine extraterrestre. L’article d’Antonio Paris est intéressant car il ajoute une nouvelle hypothèse, celle d’un nuage cométaire. Il ne répond pas à toutes les questions du signal Wow!, comme par exemple le problème du rapport signal sur bruit. Wow! en avait un qui était beaucoup plus fort (un rapport de 30). Antonio Paris explique cela par la qualité du radiotélescope Big Ear qui n’est pas comparable avec l’antenne de 10 m qu’il a utilisée.

Quoi qu’il en soit, si ce signal n’avait pas été aussi célèbre, il aurait sans doute été oublié. Depuis toujours, les projets Seti invitent scientifiques et citoyens à se poser des questions, à émettre des hypothèses pour une meilleure connaissance de l’univers. Même si nous sommes seuls dans l’univers, nous n’aurons pas tout perdu ! » conclut-elle.

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