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Breakthrough Listen es un proyecto de astronomía para buscar comunicaciones extraterrestres inteligentes . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Con $100 millones en financiamiento y miles de horas dedicadas de tiempo de telescopio en instalaciones de última generación, ^{[ 3 ]} es la búsqueda más completa de comunicaciones alienígenas hasta la fecha. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El proyecto comenzó en enero de 2016 y se espera que continúe durante 10 años. ^{[ 4 ]} Es un componente del programa Breakthrough Initiatives de Yuri Milner . El programa científico de Breakthrough Listen tiene su sede en el Centro de Investigación SETI de Berkeley, ^{[ 5 ] [ 6 ]} ubicado en el Departamento de Astronomía ^{[ 7 ]} de la Universidad de California, Berkeley .

El proyecto utiliza observaciones de ondas de radio del Observatorio Green Bank y del Observatorio Parkes , y observaciones de luz visible del Buscador Automático de Planetas . ^{[ 8 ]} Los objetivos del proyecto incluyen un millón de estrellas cercanas y los centros de 100 galaxias. Todos los datos generados por el proyecto están disponibles para el público, y SETI@Home ( BOINC ) se utiliza para parte del análisis de datos. Los primeros resultados se publicaron en abril de 2017, y se esperan actualizaciones cada 6 meses. ^{[ 6 ]}

El proyecto tiene como objetivo descubrir indicios de civilizaciones extraterrestres mediante la búsqueda de señales de radio y transmisiones láser en estrellas y galaxias . La búsqueda de señales de radio se lleva a cabo con el Telescopio Green Bank en el hemisferio norte y el Telescopio Parkes en el hemisferio sur . El Telescopio Green Bank es el radiotelescopio orientable más grande del mundo , y el Telescopio Parkes es el segundo radiotelescopio orientable más grande del hemisferio sur. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

En conjunto, los radiotelescopios cubrirán diez veces más cielo que las búsquedas anteriores y escanearán todo el  rango de 1 a 10 GHz, la llamada "zona silenciosa" en el espectro donde las ondas de radio no están oscurecidas por fuentes cósmicas o la atmósfera terrestre. ^{[ 11 ]}

Los radiotelescopios son lo suficientemente sensibles como para detectar niveles de transmisión de radio de "fuga terrestre" provenientes de estrellas dentro de 5 pársecs , ^{[ 4 ]} y pueden detectar un transmisor de la misma potencia que un radar de aeronave común desde las 1000 estrellas más cercanas. ^{[ 12 ]} El Telescopio Green Bank comenzó a operar en enero de 2016, y el Telescopio Parkes en octubre de 2016. ^{[ 4 ]} El radiotelescopio FAST en China también unió fuerzas en octubre de 2016 con las Iniciativas Breakthrough para lanzar una búsqueda coordinada, incluyendo el intercambio rápido de nuevas señales prometedoras para observación y análisis adicionales. ^{[ 13 ]}

La búsqueda de transmisiones láser ópticas la lleva a cabo el Buscador Automático de Planetas del Observatorio Lick . ^{[ 14 ]} El telescopio tiene la sensibilidad para detectar un láser de 100 vatios proveniente de una estrella a 25 billones de millas (4,25 años luz ) de distancia. ^{[ 12 ]}

Breakthrough Listen fue anunciado al público el 20 de julio de 2015 (aniversario del alunizaje del Apolo 11 ) por Milner en la Royal Society de Londres . El evento contó con la presencia de científicos como Frank Drake , conocido por la ecuación de Drake que estima el número de civilizaciones extraterrestres detectables , y Geoff Marcy , un astrónomo que ha ayudado a encontrar cientos de exoplanetas . ^{[ 15 ]} El anuncio incluyó una carta abierta firmada conjuntamente por varios científicos, incluido el físico Stephen Hawking , expresando su apoyo a una búsqueda intensificada de vida extraterrestre. ^{[ 1 ] [ 16 ]} Durante el lanzamiento público, Hawking dijo:

En un universo infinito, debe existir otra vida. No hay pregunta más importante. Es hora de comprometernos a encontrar la respuesta. ^{[ 1 ]}

El proyecto es la búsqueda más exhaustiva de comunicaciones extraterrestres hasta la fecha. ^{[ 1 ]} Se estima que el proyecto generará en un día la misma cantidad de datos que los proyectos SETI anteriores generaron en un año. ^{[ 1 ]} En comparación con programas anteriores, los sondeos de radio cubren 10 veces más del cielo, al menos 5 veces más del espectro radioeléctrico y funcionan 100 veces más rápido. ^{[ 14 ]} El sondeo láser óptico es también la búsqueda más profunda y extensa de la historia. ^{[ 14 ]}

Andrew Siemion , director del Centro de Investigación SETI de Berkeley en la Universidad de California, Berkeley , describe que "Normalmente obtendríamos entre 24 y 36 horas de observación al año con un telescopio, pero ahora tendremos miles de horas al año con los mejores instrumentos... Es difícil exagerar la magnitud de esto. Es una revolución". ^{[ 17 ]}

A partir de abril de 2016, los objetivos para la búsqueda radioeléctrica con el radiotelescopio de Green Bank en el hemisferio norte incluyen los siguientes: ^{[ 4 ]}

• Todas las 43 estrellas dentro de 5 pársecs , o 16,3 años luz , o 1,03 millones de unidades astronómicas , o1,545 × 10¹⁴ kilómetros^​ 
• 1000 estrellas de todos los tipos espectrales dentro de 50 pc, o 163 años luz, o 10,3 millones de ua, o1,545 × 10¹⁵ km^​ 
• Un millón de estrellas cercanas
• Regiones centrales de al menos 100 galaxias cercanas, incluyendo galaxias espirales , galaxias elípticas , galaxias enanas y galaxias irregulares.
• Estrellas exóticas: 20 enanas blancas , 20 estrellas de neutrones , 20 agujeros negros

El radiotelescopio de Parkes cubrirá objetivos similares en el hemisferio sur de 1 a 4  GHz, y también el plano galáctico y el centro. ^{[ 4 ]}

Los objetivos del Buscador Automático de Planetas coincidirán estrechamente con los de la búsqueda radioeléctrica de Green Bank, con pequeños ajustes debido al campo de visión mucho menor del telescopio. ^{[ 4 ]}

Mientras los telescopios están en observación, los objetivos actuales del radiotelescopio de Green Bank y del buscador automático de planetas pueden verse en directo en el Centro de Investigación SETI de Berkeley.

En enero de 2017, el proyecto publicó sus objetivos iniciales, que son las 60 estrellas más cercanas y otras 1649 estrellas que son los representantes más cercanos de cada tipo espectral. ^{[ 18 ]} Los objetivos iniciales también incluyen 123 galaxias que cubren todos los tipos morfológicos de galaxias. ^{[ 18 ]}

En octubre de 2019 se anunció que Breakthrough Listen colaboraría con científicos del equipo del Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA. Se escanearán más de mil planetas nuevos descubiertos por TESS en busca de tecnofirmas. La búsqueda utilizará las instalaciones principales de Listen (telescopios Green Bank y Parkes, MeerKAT y el Buscador Automático de Planetas ), así como instalaciones asociadas (incluyendo VERITAS , NenuFAR , FAST , el Murchison Widefield Array , estaciones LOFAR en Irlanda y Suecia, el Observatorio Jodrell Bank , e-MERLIN , el Observatorio Keck , el Radiotelescopio de Cerdeña , junto con el Allen Telescope Array ). Además de apuntar a los planetas de TESS con las instalaciones de Listen, se buscarán anomalías en las propias curvas de luz de TESS, por ejemplo, causadas por megaestructuras . ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Breakthrough Listen Exotica Catalog es una lista de 700 objetivos que fueron elegidos "para incluir "uno de cada" en el Universo observado, desde cometas hasta galaxias, desde objetos mundanos hasta los fenómenos celestes más raros y violentos". ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

En el catálogo hay cuatro tipos de objetivos: ^{[ 21 ]}

1. "Prototipos: una lista que contiene al menos un ejemplo de cada tipo conocido de objeto celeste (excepto aquellos demasiado transitorios para constituir objetivos de observación realistas). Planetas y lunas, estrellas en cada etapa de su ciclo de vida, galaxias grandes y pequeñas, serenos cúmulos estelares y brillantes cuásares, y mucho más, están incluidos en la lista."
2. "Superlativos: objetos con las propiedades más extremas. Entre ellos se incluyen ejemplos como el planeta más caliente, estrellas con un contenido metálico inusualmente alto o bajo, el cuásar más distante y el púlsar de rotación más rápida, y la galaxia más densa."
3. "Anomalías: objetos enigmáticos cuyo comportamiento aún no se explica satisfactoriamente. Por ejemplo, la famosa " Estrella de Tabby " con su extraño comportamiento de atenuación; ʻOumuamua , el objeto interestelar que pasó cerca de la Tierra en 2017; pulsos ópticos inexplicables que duran apenas nanosegundos; y estrellas con exceso de radiación infrarroja que podría explicarse como calor residual de megaestructuras alienígenas."
4. Una muestra de control de fuentes que no se espera que produzcan resultados positivos.

El análisis de observaciones de radio para detectar posibles señales requiere un análisis de datos intensivo para cubrir todos los tipos de señales posibles. Para llevar a cabo una búsqueda exhaustiva, el registrador de datos del telescopio Green Bank se ha mejorado significativamente. ^{[ 24 ]} El sistema registra  un ancho de banda de 6 GHz a 24 GB de datos por segundo, lo que lo convierte en uno de los sistemas de registro de datos de mayor velocidad en radioastronomía, y existe un plan para duplicar sus capacidades en un futuro próximo. ^{[ 24 ]} Una vez registrados estos datos, se analizan para detectar señales utilizando un clúster de computación con 64 GPU GTX 1080. ^{[ 24 ]} Los datos brutos se reducen a una resolución menor para permitir el almacenamiento a largo plazo, pero incluso estos datos reducidos suman aproximadamente 1 petabyte por año. ^{[ 25 ]}

Todos los datos generados por el proyecto Breakthrough Listen estarán abiertos al público. ^{[ 26 ]} Los datos se cargan en el Archivo de Datos Abiertos de la iniciativa, donde cualquier usuario puede descargarlos para su análisis con software. ^{[ 27 ]} Breakthrough Initiatives está desarrollando software de código abierto para ayudar a los usuarios a comprender y analizar los datos, que están disponibles en GitHub bajo UCBerkeleySETI. ^{[ 26 ]}

Los datos también son procesados ​​por la red informática de voluntarios SETI@home ( BOINC ), y el primer lote de datos se puso a disposición de SETI@home en abril de 2016. ^{[ 4 ]}

El proyecto está financiado con 100 millones de dólares de la fundación cofundada por Yuri Milner . ^{[ 28 ]} Un tercio de esta financiación se utilizará para comprar tiempo de telescopio. ^{[ 29 ]} Hasta ahora, el proyecto ha firmado contratos para aproximadamente el 20 por ciento del tiempo en el Telescopio Green Bank durante los próximos cinco años, y el 25 por ciento del tiempo en el Telescopio Parkes. ^{[ 9 ] [ 30 ]} Otro tercio se utilizará para el desarrollo de nuevos equipos para recibir y procesar posibles señales, ^{[ 29 ]} y el tercio restante se utilizará para contratar personal de astronomía. ^{[ 31 ]}

Entre los líderes de los proyectos se encuentran:

• Frank Drake , presidente emérito del Instituto SETI; profesor emérito de astronomía y astrofísica de la Universidad de California, Santa Cruz; director fundador del Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera; antiguo profesor Goldwin Smith de astronomía de la Universidad de Cornell.
• Ann Druyan , directora creativa del Mensaje Interestelar de la Voyager , NASA Voyager; cofundadora y directora ejecutiva de Cosmos Studios; escritora y productora ganadora de los premios Emmy y Peabody.
• Martin Rees , astrónomo real, miembro del Trinity College; profesor emérito de cosmología y astrofísica de la Universidad de Cambridge.
• Andrew Siemion , director del Centro de Investigación SETI de Berkeley . ^{[ 32 ]}
• Dan Werthimer , cofundador y científico jefe del proyecto SETI@home; director de SERENDIP; investigador principal de CASPER.
• Pete Worden , presidente de la Fundación Breakthrough Prize.

• En abril de 2017, el proyecto publicó su primer conjunto de resultados, que abarca las observaciones de 692 estrellas cercanas en frecuencias de 1,1 a 1,9  GHz ( banda L ). ^{[ 6 ] [ 33 ]} Estas observaciones incluyeron 11 eventos que superaron el umbral de significancia, pero se concluyó que todos eran consistentes con interferencia de radiofrecuencia. ^{[ 33 ]} Se ha publicado en línea un resumen de las observaciones y los datos brutos relacionados con ellas. ^{[ 34 ]} El proyecto planea continuar publicando resultados actualizados aproximadamente cada 6 meses. ^{[ 6 ]}

El proyecto ha comenzado en frecuencias más bajas, ya que estas tienen un rango de frecuencia más bajo que es más fácil de registrar y procesar, y planea eventualmente observar en un amplio rango de frecuencias desde 1,15  GHz hasta 93  GHz. ^{[ 24 ]}

• El 30 de agosto de 2017, Breakthrough Listen anunció haber detectado una serie de 15 ráfagas de radio provenientes de una galaxia enana a unos 3 mil millones de años luz de distancia. ^{[ 35 ]} Los investigadores de Breakthrough Listen señalaron que aún no se puede descartar la posibilidad de que la fuente sea vida extraterrestre.Las emisiones de radio fueron detectadas por el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental. La fuente es FRB 121102 , que ya era conocida, pero la actividad fue muy diferente en los últimos hallazgos.
• En diciembre de 2017, Breakthrough Listen observó ʻOumuamua , un asteroide interestelar con una forma inusualmente alargada, en busca de señales de emisiones de radio. ^{[ 36 ]} Tras más de ocho horas de observación en un rango de frecuencias de 1,1 a 11,6 GHz, no se detectaron emisiones. ^{[ 37 ]} 
• En diciembre de 2018, se realizó una búsqueda de emisiones de luz láser de la estrella de Boyajian utilizando el Buscador Automático de Planetas, que es lo suficientemente sensible como para detectar un láser de 24 MW a esta distancia. Aunque se identificaron varios candidatos, un análisis posterior demostró que provienen de la Tierra y no de la estrella. ^{[ 38 ]}
• En enero de 2020, se anunciaron resultados preliminares para las estrellas cercanas (a menos de 150 pársecs de distancia), sin detecciones positivas de transmisores artificiales comparables al Observatorio terrestre de Arecibo en la banda de 3,95-8,00 GHz. Además, se concluyó que al menos el 8 % de las 252 estrellas cercanas en una zona que permite la detección de la Tierra mediante el método de ocultación no poseen transmisores (artificiales) de funcionamiento continuo del tipo buscado por el estudio. ^{[ 39 ]}

• En diciembre de 2020, se informó que en abril y mayo de 2019 se interceptó una señal de banda estrecha a 982,002 MHz que mostraba cambios en su frecuencia consistentes con el movimiento de un planeta. No se detectó modulación. ^{[ 40 ]} La señal parece haberse originado en la dirección de Proxima Centauri . Se le ha dado el nombre de Breakthrough Listen Candidate 1 ( BLC1 ). A diciembre de 2020 Los investigadores seguían trabajando para descartar la interferencia terrestre, que consideraban la causa más probable. Un investigador la calificó de "similar" a la señal Wow!. ^{[ 41 ] [ 42 ]}
• En mayo de 2022, Breakthrough Listen realizó la primera búsqueda dirigida de la señal Wow!. ^{[ 43 ]} Fue su primera colaboración entre el Telescopio Green Bank y el Allen Telescope Array del Instituto SETI . ^{[ 44 ]} Las observaciones duraron 1 hora desde Greenbank, 35 minutos desde ATA y 10 minutos simultáneamente. ^{[ 45 ]} No se encontraron candidatos a tecnofirma. ^{[ 46 ]}

• Comunicación con inteligencia extraterrestre
• Detección de la Tierra desde estrellas distantes – Detección de la Tierra como un exoplaneta Páginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redirección 
• Lista de estrellas y enanas marrones más cercanas en un radio de 20 años luz.
• Nexo para la ciencia de los sistemas exoplanetarios
• Observatorio de Radio de la Universidad Estatal de Ohio
• Datos abiertos , software de código abierto
• Búsqueda de inteligencia extraterrestre
• Instituto SETI

• Breakthrough Listen , sitio web de Breakthrough Initiatives
• Centro de Investigación SETI de Berkeley , sitio web del Centro de Investigación SETI de Berkeley