Исследователь из Калифорнийского университета Бенджамин Цукерман предложил новый подход в поиске внеземных цивилизаций. Он считает, что инопланетяне будут излучать сигналы не во все стороны, а тонким направленным лучом.
Новый подход к поиску инопланетных цивилизаций
Когда вы ищете признаки внеземного разума, полезно знать, что именно вы ищете и делать это наиболее эффективным способом. Однако, как пишет Бенджамин Цукерман, астрофизик и почетный профессор кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), до сих пор этого никто не делал.
Цукерман предлагает просмотреть подход к поискам с помощью электромагнитного спектра, используя астрономические обследования, проведенные вне зависимости от поисков внеземного разума (SETI), а также предлагает усовершенствованную методику поиска, разработанную на основе его исследований.
Поскольку, судя по всему, в нашей Солнечной системе нет инопланетных зондов, его методология позволяет заключить, что ни одна внеземная цивилизация не пролетала в пределах 100 световых лет от Земли в течение последних нескольких миллиардов лет. Его работа была опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Ограниченные возможности поиска изотропных сигналов
В большинстве опубликованных работ (по крайней мере, написанных людьми) исходили из предположения, что инопланетный разум (IP) будет иметь ограниченные энергетические возможности — электроэнергию, доступную инопланетянам, будет все сложнее генерировать, и в конечном итоге ее количество будет ограничено. Считалось, что для оптимизации отношения сигнал/шум на приемной стороне IP будет использовать очень узкие полосы пропускания при передаче и приеме.
Поэтому люди, которые ищут радиосигналы, используют алгоритмы, анализирующие очень узкие диапазоны частот, составляющие всего несколько герц. Даже с использованием современного оборудования и программного обеспечения общая пропускная способность, которую удалось охватить сегодня, составляет лишь «незначительную долю от всего диапазона радио- и микроволновых частот», — пишет Цукерман.
В 1964 году советский астрофизик Николай Кардашев, известный своей шкалой Кардашева, классифицирующей цивилизации по уровню потребления энергии, выдвинул гипотезу, что любой сигнал, переданный инопланетянами, будет изотропным, то есть будет иметь одинаковую интенсивность во всех направлениях, а не поступать. В любом конкретном направлении изотропный сигнал будет слаб, что ограничивает его мощность, и это мнение с тех пор влияет на научные исследования в рамках программы SETI.
Почему направленные сигналы изменяют все
Цукерман выдвигает прямо противоположную гипотезу: если любые внеземные цивилизации решат присылать сигналы с высокой направленностью, ограниченная мощность не станет серьезной проблемой. В этом случае, пишет он, наиболее неопределенным фактором для нас будет длина волны сигнала (или, как вариант, частота), поэтому нам нужно исследовать гораздо более широкий диапазон электромагнитного спектра — не только радиоволны, но и как минимум инфракрасный и оптический свет. Но это очень сложно сделать с помощью существующих программ радиопоиска SETI.
Как пишет Цукерман, для соседних технологических цивилизаций, ведущих целенаправленное общение и прилагающих максимум технологических усилий для налаживания связи, ограничение мощности, а следовательно, и фильтрация по очень узким полосам пропускания на Земле, являются нерелевантными.
Этот сценарий позволяет цивилизациям, осуществляющим поиск и принимающие сигналы, «случайно обнаружить инопланетный передатчик во время электромагнитных осмотров неба, проводимых по причинам, не имеющим ничего общего с SETI». Любые такие сигналы кричали бы к нам, будь мы в нужном направлении, если бы мы просто проводили рутинные астрономические наблюдения с помощью скромных телескопов.
Сужение поиска к звездам, похожим на Солнце
Цукерман учел пять соответствующих параметров наблюдения: расстояние, направление, чувствительность (мощность, принимаемая на квадратный метр на герц), длину волны (или частоту) и время.
Он предположил, что любая внеземная жизнь, как и наша, будет основана на воде. Это означает, что планета должна находиться в зоне обитаемости вокруг своей звезды — там, где по крайней мере на части ее поверхности может существовать жидкая вода. Сама звезда должна быть похожа на Солнце: только светила с массой менее 1,25 солнечной живут достаточно долго (более 4,5 млрд лет), чтобы на их планетах могла развиться технологическая цивилизация.
По подсчетам Цукермана, целевая программа поиска SETI должна предусматривать наблюдение примерно 300 000 звезд в пределах 200 парсеков (около 650 световых лет), чтобы охватить все старые звезды. Он также отмечает, что за последние два миллиарда лет — период, с тех пор как в атмосфере Земли существует кислород в результате Великого окислительного события, — около двух миллионов таких звезд прошли на расстоянии до 100 световых лет от Солнечной системы.
На основе многочисленных астрономических, астрофизических и SETI-наблюдений, а также учитывая, что многие обзоры неба в радио- и оптическом диапазонах могли бы зафиксировать непрерывные мощные сигналы, намеренно посланные технологическими цивилизациями (в частности в виде узконаправленных передач) с целью привлечь внимание, Цукерман формулирует следующее ограничение: «Ни одна инопланетная цивилизация не приближалась к Земле на расстояние менее 100 световых лет в течение последних нескольких миллиардов лет».
Необходимость дополнительных поисков
Хотя некоторые участки радио- и инфракрасного диапазонов до сих пор остаются недостаточно исследованными, по словам Цукермана, необходимо провести широкополосное обследование старых светил, подобных Солнцу — от радиочастот до видимого спектра. Это позволит расширить границы поиска и впервые получить количественную оценку числа внеземных цивилизаций, способных к общению, в Млечном Пути — с верхним пределом примерно 100 000, а возможно, даже 10 000.
Цукерман сообщил, что общался с некоторыми ведущими астрономами SETI, и никто его не критиковал. То же касается и других астрономов, не являющихся экспертами SETI, но имеющих достаточную квалификацию, чтобы оценить его работу и утверждение. Но, добавляет он, хотя жюри еще не вынесло решения, разные доказательства свидетельствуют о том, что вердикт будет таким: мы одиноки в нашем маленьком уголке галактики Млечный Путь.
По материалам phys.org
