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Quelques graphiques de résultats scientifiques.

Signaux gaussiens (émissions continues).

Ajustement gaussien - signal de test.

Les signaux candidats d'un transmetteur distant devrait croître et décroître rapidement avec le temps alors que le point visé du ciel passe en vue du faisceau du télescope. Spécifiquement, la puissance reçue devrait augmenter et diminuer suivant une courbe en forme de cloche (une courbe "gaussienne"). Les clients SETI@home recherchent cette forme caractéristique.

Dans ces tracés, le tracé rouge indique les données collectées du télescope. La courbe jaune (lissée) trace le "meilleur ajustement gaussien" pour cet ensemble de donnée. L'écart entre les deux courbes (rapporté à la surface totale) est mesuré par un facteur d'ajustement autrement appelé "test du Chi²" (prononcez "Khi" comme la lettre grecque X). Plus faible est la valeur du Chi², meilleur est l'ajustement.

Ce premier graphique montre un programme client SETI@home détectant un ajustement gaussien à un signal puissant ; ce signal test a été injecté artificiellement pour s'assurer que le matériel et le logiciel fonctionnent correctement.

Ajustement gaussien - données réelles du 8 mars 1999.

Le second graphique montre un ajustement gaussien trouvé par un client dans une unité de travail typique. L'unité de travail ne contient que du bruit (aucun signal n'est vraiment présent, mais le bruit pourra occasionnellement ressembler à un signal gaussien, juste par hasard.

Distribution du Chi² en fonction de la puissance crête.
Données du 11 janvier 1999.

La distribution de nombreux ajustement gaussiens, obtenue à partir des données d'une journée de mesure : pour chaque signal gaussien détecté par un client, ce graphique affiche un point positionné en fonction de la puissance détectée et de la valeur du facteur de test du Chi² (ce facteur est une mesure de la qualité de l'ajustement de la courbe gaussienne idéale avec les données).

Les candidats les plus intéressants sont ceux situés dans le coin inférieur droit du graphique, avec une faible valeur du Chi² (bon ajustement), et une forte puissance. Dans le cas présent, il n'y a pas de candidats avec de bons scores, parce les données du jour sont dominées par le bruit et contiennent très peu d'interférences en radio-fréquences.

Les programmes clients ne rapportent pas de Gaussiens avec un Chi² supérieur à 10 (ce sont de mauvais ajustements), ni ceux dont la puissance trop élevée fait saturer le récepteur très sensible du télescope et provoque des débordements de calcul.

Distribution du Chi² en fonction de la puissance crête.
Données jusqu'au 23 septembre 1999.

La distribution de nombreux ajustements gaussiens, tracée depuis un échantillon aléatoire de toutes nos données jusqu'à le date du tracé. Nous avons défini la région des "meilleurs" ajustements gaussiens, et l'avons représentée par une ligne jaune. La ligne est droite en fait - Elle apparaît courbée à cause de l'échelle logarithmique sur l'axe horizontal des puissances de crète. La région des meilleurs ajustements sous cette ligne est étudiée plus en détail dans les graphiques suivants.

Distribution du Chi² en fonction de la puissance crête.
Région intéressante (ensemble des données).

Voici un graphique des meilleurs signaux gaussiens obtenus à cette date. Ce sont les données utilisées pour produire les graphiques qui suivent.

Nombre de signaux intéressants détectés pour chaque bande de fréquences (ensemble des données).

Nous nous demandons ici combien de signaux gaussiens ont été détectés à chacune des résolutions de fréquence qu'examinent les clients SETI@home.

Il n'y a aucun signal gaussien aux trois résolutions les plus fines, parce que nous ne calculons pas d'ajustements gaussiens pour ces résolutions. En effet, la résolution dans le temps est trop faible pour ces résolutions de fréquences pour produire suffisamment de d'éléments dans le temps (consultez la FAQ scientifique).

Il y a deux raisons pour lesquelles nous voyons peu ou pas de signaux gaussiens aux résolutions de fréquences les plus grossières. Tout d'abord, nous en voyons moins parce que nous en calculons moins. Deuxièmement, les signaux en bande étroite ne dépassent pas le niveau de bruit aussi facilement à des résolutions plus larges. Aussi, à moins que le signal soit très puissant, il ne sera pas assez fort par rapport au bruit de fond pour être rapporté par la routine d'ajustement gaussien.

Puisque nous pouvons mesurer plus faiblement les signaux en bande étroite à résolutions de fréquence plus élevées, les graphiques qui suivent ont été obtenus pour une largeur de bande de 0,6 Hz.

Nombre de signaux intéressants détectés pour chaque vitesse de dérive (ou "chirp"). Données pour une largeur de bande de 0,6 Hz.

Ce graphique trace le nombre de signaux gaussiens intéressants qui ont été détectés sur chaque vitesse de dérive en fréquences, en employant une analyse à la résolution de fréquences de 0,6 Hz.

L'échelle verticale logarithmique indique qu'à la vitesse de dérive de 0 Hz/s, le nombre de signaux détectés est très important (ici de l'ordre de 500 signaux détectés contre 6 environ pour chaque vitesse de dérive non nulle). Comme il est peu probable que des signaux recherchés subissent une vitesse de dérive nulle (ce qui signifierait que l'objet observé se rapproche ou s'éloigne de nous à une vitesse constante sans subir d'accélération gravitationnelle significative), une grande partie de ces signaux sont très probablement des interférences d'origine terrestre, et il est normal que ces signaux soient nettement plus nombreux.

Néanmoins, la distribution obtenue étant relativement stable pour les autres vitesses de dérive, ce graphique suggère qu'il aurait été intéressant de rechercher des signaux avec une plage de vitesses de dérive plus étendue qu'actuellement, ceci afin de couvrir une gamme plus étendue d'objets célestes, qui subissent des accélérations plus importantes. Ce sera peut-être l'objet d'une future évolution du projet.

Nombre de signaux intéressants détectés pour chaque fréquence de base. Données pour une largeur de bande de 0,6 Hz.

Ce graphique montre combien de signaux gaussiens intéressants ont été détectés à chaque fréquence du spectre d'étude qui a été examinée à une résolution de 0,6 Hz. Le graphique deux pointes élevée près de 1,4200 GHz, dont une plus importante à 1,4199 GHz, et une autre accumulation de signaux autour de 1,4208 GHz.

Meilleurs signaux gaussiens : coordonnées dans le ciel. Données pour une largeur de bande de 0,6 Hz.

Ici nous voyons nos signaux gaussiens intéressants distribués à travers le ciel. Les amas aux déclinaisons extrêmes sont dues au fait que le faisceau du télescope glisse tout seul dans le ciel avec la rotation de la Terre (l'antenne SETI n'est pas conçue pour pointer un objet céleste et suivre sa trajectoire dans le ciel) ; aussi le mouvement du faisceau du télescope ralentit naturellement lorsqu'il atteint les déclinaisons extrêmes. Nous voyons alors plus de signaux gaussiens simplement parce que nous passons plus de temps à regarder ces régions.

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