La paradoja de Fermi refleja la contradicción entre la probabilidad de que hay vida en otras partes del universo y la ausencia de pruebas que demuestren que así sea (ver Si los extraterrestres han encerrado a la humanidad en un zoo, lo han hecho así). Se trata de un misterio importante. Por un lado, hay una fuerte creencia de que las condiciones de  la Tierra que propiciaron la aparición de la vida no pueden ser únicas, lo que intuitivamente sugiere que la existencia de vida no puede ser algo exclusivo de nuestro planeta. 

Pero, por otro lado, los astrónomos llevan años rastreando el pajar cósmico en busca de la aguja, un elemento asociado a la vida inteligente. Pero de momento, no han encontrado ningún síntoma vital más allá de nuestra atmósfera. Así que muchos investigadores han llegado a la conclusión de que no hay ninguna señal obvia que refleje la existencia de vida en otras partes del universo.

Aunque otros no están de acuerdo. En 2010, la astrónoma Jill Tarter, que dirigió el programa de búsqueda de vida inteligente de la NASA, el SETI, hasta su jubilación en 2012, planteó que en nuestra galaxia deben existir numerosas estaciones de radio alienígenas detectables. Pero que si no las hemos visto es porque los astrónomos no han hecho una búsqueda verdaderamente exhaustiva.

Para Tarter y si equipo, el trabajo realizado hasta ahora ha sido como buscar señales de peces de todos los océanos de la Tierra dentro de un vaso de agua. Es una buena metáfora, pero dado el considerable esfuerzo que ya ha realizado el SETI, cabe preguntarse si la experta está en lo cierto.

Para averiguarlo podemos recurrir a la nueva investigación del científico de la Universidad Estatal de Pennsylvania (EE.UU.) Jason Wright y sus colegas. Los investigadores caracterizado el perímetro del espacio en el que los astrónomos deben buscar señales de vida extraterrestre. Y afirman que este espacio es tan vasto que las búsquedas del SETI no han hecho mucho más que rascar la superficie.

El método de Wright y sus colegas es sencillo. Empezaron creando un modelo matemático del espacio de búsqueda que los astrónomos necesitan explorar y luego calcularon qué fracción de él se ha investigado hasta ahora. La investigación detalla: "Hemos traducido la metáfora del 'Pajar cósmico' ... en un modelo cuantitativo de ocho dimensiones y hemos realizado una integral analítica para calcular la fracción de este pajar que varios programas de radio del SETI han examinado hasta ahora".

Este perímetro espacial es enorme. Las dimensiones relevantes incluyen las tres dimensiones del espacio, el rango de frecuencia de las posibles señales extraterrestes, su tasa de repetición, polarización y modulación, el ancho de banda de la transmisión y la sensibilidad de las búsquedas a esta potencia de transmisión.

El volumen del espacio tridimensional donde se puede buscar equivale al volumen del universo centrado en nuestro sistema solar a una distancia específica. Wright y sus colegas lo estiman en 10 kilopársecs, unos 32.000 años luz, o aproximadamente la distancia hasta los cúmulos globulares que orbitan alrededor de la Vía Láctea.

La mayoría de los radiotelescopios pueden detectar señales en ambas polarizaciones al mismo tiempo, pero esto no siempre ha sido así. Esta ausencia de tecnología disponible ha limitado la exploración de determinados parámetros en el espacio.

Otras dimensiones son complejas de caracterizar. La tasa de la repetición de la señal, por ejemplo, es complicada de manejar. Las señales continuas son fáciles de tratar, pero las que se repiten pocas veces representan un desafío mayor. Un ejemplo relevante es la famosa señal Wow! registrada en 1977 por el radio telescopio Big Ear (Gran Oreja) de la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.). Se llama así porque los investigadores que la identificaron apuntaron un "¡Wow!", en los márgenes. Pero a pesar de varios intentos, esta señal nunca se ha vuelto a observar. Esto podría deberse a que no sea una señal extraterrestre real, o también podría ser el resultado de una señal con una tasa de repetición bajísima.

Para definir el tamaño de este pajar cósmico, los investigadores han combinado todos estos espacios. El trabajo explica: "El volumen del pajar es una integral de volumen definida en este espacio de 8D [ocho dimensiones], y la fracción analizada hasta la fecha se puede calcular dada la función de la sensibilidad para una búsqueda determinada". El resultado es un espacio de proporciones verdaderamente gigantescas. "Esto lleva a un volumen total de pajar de 8D de 6.4 × 10 ¹¹⁶ m ⁵ Hz ² s / W", detalla la investigación.

La siguiente pregunta es cuánto de este espacio han explorado hasta ahora los astrónomos. Wright y sus colegas afirman que las búsquedas realizadas solo cubren un 5.8 x 10 ^-18 de este volumen. Para poner en contexto estas cifras y ecuaciones y compararlas con la investigación original de Tarter et al., podemos compararlas con magnitudes más tangibles. Por ejemplo, el volumen total de los océanos de la Tierra es de 1.335 x 10 ²¹ litros de agua (es decir, 1.335.000.000.000.000.000.000.000 litros), mientras que el volumen de espacio registrado equivale a unos 7.700 litros de agua, un volumen que podría caber en una bañera grande.

Aunque este volumen es bastante mayor que el que planteaba Tarter con su vaso de agua, sigue siendo una cifra insignificante frente al volumen total. La investigación detalla: "Incluso nuestra estimación más amplia subraya la poca búsqueda que ha habido en realidad".

Es un trabajo interesante que pone en contexto las búsquedas de inteligencia extraterrestre. Wright y sus compañeros no sugieren que SETI no haya cumplido su misión, sino que apenas ha empezado a trabajar en ella.

Claramente, hay muchas más búsquedas por hacer, aunque la tarea parece más desalentadora que nunca. Como concluyen Wright y sus colegas: "Esperamos que el pajar cósmico tenga muchas agujas".

Ref: arxiv.org/abs/1809.07252 : How Much SETI Has Been Done? Finding Needles in the n-Dimensional Cosmic Haystack