Wow! シグナル

Wow! シグナル（ワウ! シグナル、ワオ! シグナル、英語: Wow! signal）とは、1977年8月15日にSETIプロジェクトの観測を行っていたオハイオ州立大学のジェリー・R・エーマンが、ビッグイヤー電波望遠鏡で受信した電波信号である。狭い周波数に集中した強い信号で、太陽系外の地球外生命によって送信された可能性が指摘されている。望遠鏡は信号を72秒間に渡り観測することに成功したが、以降の探査では同様の現象は見つけられず、その起源は謎のままである。

受信された電波は、恒星間の通信での使用が予想される信号の特徴をよく表していた。これに驚いたエーマンは、プリントアウトした表の該当部分を丸で囲み、"Wow!" と書き足した。そのため "Wow! signal" が信号の名前として広く使われるようになった。映画『コンタクト』の元ネタとしても知られている。日本語表記では「ワオ信号」なども用いられる。

解釈

プリントアウトされた信号とエーマンのメモ。赤い丸で囲んだ文字列が強い信号を表す。

エーマンが印を付けた "6EQUJ5" という文字列は、信号の強度を意味している。強度が1に満たない場合は空白で表され、1~9の数字は、例えば3ならば3以上4未満というように、それぞれが10までの強度に対応している。10を上回る場合はラテン文字を使用する。前述の文字列に含まれる "U" は、30以上31未満の信号の強度を表しており、これは観測された電波信号として最も強いものである。なお、ここで使用される強度は無次元数の信号雑音比であり、雑音の値としては直近数分間のその周波数の平均を使用している。

また、表における一つ一つの列は異なった周波数帯を反映しており、列が一つ変わるごとに周波数は10kHzずれることになる。信号は複数の列にまたがっていないことから、Wow! シグナルは10kHzに満たない狭い周波数帯を持つ信号だと分かる。信号の周波数の詳細な値については二つの値が示されており、J・D・クラウスは1420.356MHz、エーマンは1420.456MHzを与えている。いずれにしてもこれらの周波数は、恒星間の通信での使用が予想されていた水素線（21cm線）の周波数1420.406MHzに非常に近いものである。

天球上の位置

シグナル発信源が推定される領域。

Wow! 信号の正確な位置を確定するのには困難がつきまとう。ビッグイヤー望遠鏡は電波を受信するために2つのホーンを使用しており、それらは互いに地球の自転方向に少しずらした向きに設置されていた。信号は片方のホーンで捉えられたものだが、処理の過程で二つのホーンの情報が合成されたため、どちらが受信したのかはっきりしていない。したがって、信号の発信源の赤経における座標は、次の二つが考えられている。

•  19^h 22^m 22±5^s
•  19^h 25^m 12±5^s

さらに赤緯方向にも大きな不確実性があり、−27° 03±20′の範囲にまでしか絞り込めていない。これらの値は発見当時に使用されていた古い元期 (B1950.0) に基づくもので、1990年代以降に使用されているJ2000.0に換算すると、赤経 19^h 25^m 31±10^s /  19^h 28^m 22±10^s、赤緯−26° 57±20′となる。

この座標はいて座の領域内で、いて座χ星と呼ばれる5等星から2.5度ほど南に外れた位置に相当する。

時間変化

シグナルの強度データをグラフに落としたもの。

ビッグイヤー望遠鏡は地上に固定されており、地球の自転を利用して観測方向を変えていた。地球の自転速度とビッグイヤー望遠鏡の観測ウインドウ（観測可能な範囲）に基づけば、望遠鏡は天球上のある一点を72秒間ほど観測できる。すなわち、地球外から発信された信号が観測された場合は、36秒の間に次第に強まり、ピークに達した後36秒で消失していくパターンを持つだろうと予測されていた。

実際に観測されたWowシグナルは72秒間ほど持続した。その強度変化 (6EQUJ5) も上記に一致するもので、太陽系外に由来する可能性が高いと考えられる。

再観測の試み

ビッグイヤーは地球の自転方向に分かれた2つのホーンで構成されるため、信号は最初の検出から3分後に再度検出されると予測された。しかしそのような現象は起こらなかった。エーマンはビッグイヤーを使用して1ヶ月ほど観測の再現を試みたが、失敗に終わった。

1987年と1989年には、ロバート・グレイがオークリッジ天文台のMETA望遠鏡群を使用した観測を行ったが、信号は検出できなかった。彼は1996年にも超大型干渉電波望遠鏡群 (VLA) を使用して検出を試みたが、やはり何も見つからなかった。さらに1999年には、サイモン・エリングセンを交えてタスマニア大学の26m電波望遠鏡での探査が行われた。14時間に渡る観測を6回行ったが、Wowシグナルに類似した信号は見出せなかった。

日本では、九州東海大学の藤下光身や西はりま天文台の鳴沢真也が観測を行った。

信号の起源

Wow! シグナルは、継続的に発信される弱い信号が、恒星間空間におけるシンチレーション (interstellar scintillation) で一時的に増幅されたものとしても説明できる（これは元となった信号が人工的なものである可能性を除外するものではない）。しかし、その種の現象は高い感度を持つVLAでも検出できておらず、VLAより明らかに性能が劣るビッグイヤー望遠鏡で発見できた可能性は低い。他の説としては、灯台のように自転に伴って電波の放射方向を変える天体（パルサー）、シグナルによる捜索、一過性の突発現象などが想像されている。さらに、移動する太陽系外生命の宇宙船が発した信号という予想まで存在する。

発見者のエーマン自身は、信号が地球外に由来することに懐疑的な見方を示すようになった。彼は、「50回ほど探したなら、我々はもう一度観測出来たはずだ。単にスペースデブリのかけらに反射した地球起源の信号のようだ。」と述べていた。しかし後の研究では、エーマンの言うような原理に基づいて信号の性質をうまく表現するためには、電波を反射する物質は非現実的な条件を満たさなければならないことが判明し、エーマンも自らの発言を撤回した。また1420MHzという水素線の周波数は電波天文学のために「保護されたスペクトル」で、地球で製造された送信機はこの周波数の電波を送信することを禁じられている。

いずれにしても一度きりの受信では観測不足であり、そのことがWow!シグナルの起源を議論するにあたって障害となっている。エーマンは彼の書いた文章において、「不完全なデータから莫大な結論を導き出そうとすること (drawing vast conclusions from half-vast data)」に抵抗を示している。

2016年にサンクトペテルブルク大学教授のアントニオ・パリスは、電波が発せられた当時の状況を天文学のデータベースで照らし合わせた結果、直径数百kmもの水素の雲に囲まれた彗星である266P/Christensenと355P/2008 Y2(Gibbs)が、ビッグイヤー電波望遠鏡を横切った際に発生したのが、Wow！シグナルの正体であるとの説を打ち出した。266P/Christensenと355P/2008 Y2(Gibbs)はそれぞれ2006年と2008年に発見されており、当時はその存在を知られていなかった。一方で、「仮に彗星が水素線の原因であるならば、どうしてWow！シグナル以降、同様の信号を一つも検出できないのかを説明できない」と、この説に懐疑的な意見も出されている。パリスはこの説が正しいか否か検証するために、266P/Christensenと355P/2008 Y2(Gibbs)がそれぞれ戻ってくる2017年1月25日と2018年1月7日に電波望遠鏡を使ってWow！シグナルの検出を試みる予定だという。

関連項目

• CTA-102 - 発見時、地球外生命体からの信号と考えられたクエーサー
• PSR B1919+21 - CTA 102 と同様、地球外生命体からの信号かもしれないと考えられていたパルサー
• SHGb02+14a - 2003年に発見された電波源
• 地球外知的生命体探査

外部リンク

• Wow-Signal.com