우주에서 고도의 지적 문명을 구축하고 있는 건 지구인 뿐 아니라 지구 이외 행성에도 고도의 문명을 가진 우주인이 존재하고 있을 가능성은 충분하다고 생각되고 있다. 연구자는 관측 데이터를 분석해 지적생명체 징후를 찾고 있다. 새롭게 호주 커틴대학 국제전파천문학연구센터 연구팀은 우주인이 발하는 신호를 AI를 이용해 검출하는 시도에 대한 연구 결과를 발표했다.
AI 분야는 비약적인 진보를 이루고 있으며 이미지 생성 AI인 미드저니와 스테이블 디퓨전, 문장 생성 AI인 챗GPT 등 놀라운 능력을 가진 AI가 등장하고 있다. AI는 현재 연구자의 일상적인 분류 작업을 지원하기 위해 거의 모든 과학 분야에서 사용되고 있다. 또 AI는 전파천문학팀이 지구 외 생명체 탐색 범위를 넓히는 데에도 도움이 되고 있어 지금까지 유망한 결과가 얻어지고 있다는 설명이다.
지구 외 지적생명체 징후를 찾는 전파천문학자는 천체가 발하는 미약한 전파를 관측하는 전파망원경 데이터를 이용해 자연 속 천체 물리적 과정에선 생성할 수 없는 신호를 감지하고 있다. 하지만 전파망원경이 생성하는 방대한 데이터에는 전화나 와이파이, 인공위성 등에서 나오는 전파 간섭이 대량 포함되어 있어 테크노 시그니처(technosignature) 검출은 우주 규모 산에서 바늘을 찾는 일이다.
이 문제를 해결하기 위해 캐나다 토론토대학 연구팀은 AI를 사용해 빠르게 기술 서명을 감지하는 기술을 고안했다. 첫 단계에서 연구팀은 시뮬레이션된 테크노 시그니처를 실제 데이터에 삽입하고 이 데이터세트를 이용해 AI가 테크노 시그니처 특징을 식별할 수 있도록 훈련시켰다.
2번째 단계에선 기계학습 알고리즘 일종인 랜던 포레스트(random forest) 분류기를 이용해 특정 신호가 주목할 만한 것인지 아니면 전파 간섭에 의한 것인지 결정할 수 있도록 했다.
AI 알고리즘을 훈련시킨 뒤 미국 그린뱅크 망원경이 관측한 150TB 이상 데이터를 AI에 입력한 결과 AI는 주목할 만한 신호 2만 515건을 검출했다. 이 결과는 동일 데이터세트를 이용한 이전 분석과 비교해 후보가 될 만한 신호 수를 2자리 줄인 것이라고 한다.
또 수작업 분류를 실시한 결과 신호 8건은 전파 간섭이 아니라 테크노 시그니처 특징을 갖춘 것으로 판명됐다. 하지만 이들 신호를 검증하기 위해 전파망원경으로 재관측했지만 추적 관측에선 어떤 신호도 재관측할 수 없었다고 한다. 가장 가능성이 높은 설명은 이런 신호가 전파 간섭의 비정상적 징후였고 외계인이 아니었다는 설명이다.
불행하게도 전파 간섭 문제는 근본적으로 존재하지만 천문학자는 전파 간섭을 줄이기 위해 노력하고 있다. 남아프리카공화국 전파망원경인 미어캣(MeerKAT)은 구경 13.5m짜리 파라볼라 안테나 64대를 전파망원경 1대로 기능하고 있어 신호가 하늘 어디에서 온 것인지 정확하게 특정하는 것으로 전파 간섭에 의한 오검지를 대폭 경감할 수 있다고 한다. 연구팀은 최근 미어캣에 강력한 신호 프로세서를 배치했다고 한다.
연구팀은 만일 천문학자가 전파 간섭으로 설명할 수 없는 테크노 시그니처를 검출하는데 성공하면 인류가 은하계 내에서 유일한 기술 창조자가 아니라는 걸 강하게 시사하는 동시에 만일 아무 것도 검출되지 않더라도 우리가 기술을 가진 지적 유일 종은 아니거나 망원경이 먼 태양계 행성으로부터 약한 통신을 검출할 수 있을 만큼 감도가 높지 않을 수도 있다고 밝혔다.
또 AI 알고리즘은 이해나 사고를 하지 않는다며 AI는 패턴 인식이 뛰어나고 분류 등 태스크에 도움이 된다는 걸 증명하고 있지만 문제를 해결할 수 있는 능력은 없다. 인공지능은 수행할 수 있게 훈련된 특정 작업만 수행한다며 알고리즘이 기대했던 것보다 더 나은 성능을 발휘하고 있다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.