Khi nhắc về khả năng phát hiện ra sự sống ngoài trái đất với công nghệ tiên tiến, câu hỏi thường được đặt ra là “nếu chúng ở ngoài kia, tại sao chúng ta vẫn chưa tìm thấy chúng?” Và thông thường, câu trả lời là chúng ta mới chỉ tìm kiếm một phần nhỏ của thiên hà. Hơn nữa, các thuật toán được phát triển từ nhiều thập kỷ trước cho các máy tính kỹ thuật số đầu tiên có thể đã lỗi thời và không hiệu quả khi áp dụng cho các bộ dữ liệu quy mô lên đến petabyte (1 petabyte = 1.000.000 gigabyte) như hiện tại.

Giờ đây, nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy và được dẫn đầu bởi một sinh viên chưa tốt nghiệp tại Đại học Toronto, Peter Ma, cùng với các nhà nghiên cứu từ Viện SETI, Breakthrough Listen và các tổ chức nghiên cứu khoa học trên khắp thế giới, đã áp dụng kỹ thuật học sâu vào một bộ dữ liệu nghiên cứu trước đây của các ngôi sao xung quanh chúng ta và phát hiện ra tám tín hiệu đáng quan tâm chưa được xác định trước đó.

“Tổng cộng, chúng tôi đã lục lại 150 TB dữ liệu của 820 ngôi sao gần chúng ta, trong một bộ dữ liệu đã được nghiên cứu trước đó vào năm 2017 bằng các kỹ thuật cổ điển và được dán nhãn là không có phát hiện gì thú vị“, Peter Ma, tác giả chính cho biết. “Chúng tôi đang mở rộng nỗ lực tìm kiếm này lên 1 triệu ngôi sao bằng kính viễn vọng MeerKAT và thậm chí còn hơn thế nữa. Chúng tôi tin rằng công việc như thế này sẽ giúp đẩy nhanh tốc độ tìm ra câu trả lời cho câu hỏi liệu chúng ta có đơn độc không trong vũ trụ không?‘”

Công cuộc tìm kiếm trí thông minh ngoài trái đất (SETI) cố gắng phát hiện các dấu hiệu kỹ thuật hoặc bằng chứng về công nghệ mà các nền văn minh ngoài hành tinh có thể đã phát triển. Kỹ thuật phổ biến nhất là tìm kiếm các tín hiệu vô tuyến. Các tín hiệu này là một cách tuyệt vời để gửi thông tin qua khoảng cách khổng lồ giữa các vì sao; chúng nhanh chóng xuyên qua đám bụi và khí tràn ngập khắp không gian với tốc độ ánh sáng (nhanh hơn khoảng 20.000 lần so với các tên lửa tốt nhất của chúng ta). Nhiều nỗ lực của SETI đã sử dụng ăng-ten để nghe trộm bất kỳ tín hiệu vô tuyến nào mà người ngoài hành tinh có thể đang truyền đi.

Nghiên cứu này đã kiểm tra lại dữ liệu được thực hiện với Kính viễn vọng Green Bank ở West Virginia trong chiến dịch Breakthrough Listen mà ban đầu chỉ ra rằng không có tín hiệu nào đáng chú ý. Mục tiêu của nghiên cứu lần này là áp dụng các kỹ thuật học sâu (deep learning) mới cho thuật toán tìm kiếm cổ điển để mang lại kết quả nhanh hơn, chính xác hơn. Sau khi chạy thuật toán mới và kiểm tra lại dữ liệu theo cách thủ công để xác nhận kết quả, các tín hiệu mới được phát hiện có một số đặc điểm chính như sau:

1. Các tín hiệu có dải tần hẹp, nghĩa là chúng có độ rộng phổ hẹp, chỉ khoảng vài Hz. Tín hiệu gây ra bởi các hiện tượng tự nhiên thường có xu hướng dải tần rộng.

2. Các tín hiệu có tốc độ trôi khác không, có nghĩa là các tín hiệu có độ dốc. Những độ dốc như vậy có thể cho thấy nguồn gốc của tín hiệu có gia tốc tương đối với máy thu của chúng ta, do đó những tín hiệu này không phát ra trong phạm vi khu vực của đài quan sát

3. Các tín hiệu xuất hiện khi kính thiên văn hướng về phía nguồn phát tín hiệu nhất định. Nếu một tín hiệu bắt nguồn từ một thiên thể cụ thể, nó sẽ xuất hiện khi chúng ta hướng kính thiên văn về phía mục tiêu và biến mất khi chúng ta nhìn đi chỗ khác. Khác với nhiễu vô tuyến (radio interference) thường xuất hiện kể cả khi chúng ta hướng hay không hướng kính thiên văn về phía mục tiêu, xảy ra do ảnh hưởng từ các nguồn phát ở gần đó.

Cherry Ng, một cố vấn nghiên cứu khác của Ma và là nhà thiên văn học ở cả Viện SETI và Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp cho biết: “Những kết quả này minh họa rõ rệt sức mạnh của việc áp dụng các phương pháp học máy hiện đại vào những thách thức trong dữ liệu thiên văn học, giúp chúng ta phát hiện ra nhiều dấu hiệu mới với hiệu suất cao hơn. Việc áp dụng các kỹ thuật này trên quy mô lớn sẽ mang tính cách mạng đối với khoa học kỹ thuật vô tuyến.” Ma và cố vấn của anh, Tiến sĩ Cherry Ng đang mong muốn triển khai các phần mở rộng của thuật toán này trên hệ thống COSMIC của Viện SETI.

Kể từ khi các thí nghiệm SETI bắt đầu vào năm 1960 với Dự án Ozma của Frank Drake tại Đài thiên văn Greenbank, nơi đặt chiếc kính viễn vọng được sử dụng trong công trình mới nhất này, những tiến bộ công nghệ đã cho phép các nhà nghiên cứu thu thập nhiều dữ liệu hơn bao giờ hết. Khối lượng dữ liệu khổng lồ này yêu cầu các công cụ tính toán mới để xử lý và phân tích dữ liệu một cách nhanh chóng nhằm xác định những điểm bất thường có thể là bằng chứng về trí thông minh ngoài trái đất. Phương pháp học máy mới này đang tạo ra một bước đột phá mới trong nhiệm vụ trả lời câu hỏi “chúng ta có đơn độc trong vũ trụ này hay không?”

Nguồn: SETI Institute