Более 60 лет человечество вглядывается в бескрайние глубины космоса, пытаясь уловить хотя бы намек на радиопередачу от другой цивилизации. Мы построили гигантские антенны и сверхмощные компьютеры, но Вселенная продолжает хранить «великое молчание». Новое исследование ученых из Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) проливает свет на эту загадку: возможно, мы не слышим инопланетян не потому, что их нет, а потому, что «космическая погода» буквально искажает их сообщения, превращая четкий сигнал в неразборчивый шум.
Проблема «идеального сигнала»
Традиционно поиски внеземного разума базировались на предположении, что развитая цивилизация будет использовать для связи чрезвычайно узкополосные сигналы. Почему? Потому что это энергетически эффективно. Узкий сигнал легко отличить от естественного радиошума, который обычно «размазан» по всему спектру. Именно поэтому алгоритмы SETI десятилетиями были настроены на поиск тонких, четких линий в радиоэфире.
Однако Вишал Гаджар, астроном Института SETI и главный автор исследования, опубликованного в Astrophysical Journal, отмечает, что мы могли стать жертвами собственного перфекционизма. Оказывается, путь радиоволны от далекой звезды до Земли — это не прогулка по пустоте, а настоящая полоса препятствий.
Спектральное расширение: когда космос «фонит»
Каждая звезда постоянно выбрасывает в пространство потоки заряженных частиц — звездный ветер. Это раскаленная плазма, плотность которой постоянно меняется. Когда искусственный радиосигнал проходит через такую среду (особенно вблизи звезды-отправителя или нашего Солнца), он подвергается эффекту спектрального расширения.
Представьте, что вы светите узким лучом лазера сквозь густой туман. На выходе вы получите не точку, а размытое яркое пятно. То же самое происходит с радиоволнами в плазме. Мощные корональные выбросы массы или просто плотные потоки плазмы «размывают» энергию узкого сигнала на несколько соседних частот.
«Если сигнал расширяется под воздействием среды собственной звезды, он может просто не пройти через наши пороги обнаружения», — объясняет Гаджар. Компьютер SETI видит такой размытый сигнал и маркирует его как обычную естественную помеху или просто игнорирует как слишком слабый.
Уроки межпланетных зондов
Чтобы доказать свою теорию, команда SETI не искала инопланетян, а обратилась к опыту наших собственных космических аппаратов. Ученые проанализировали данные трансляций старых зондов NASA, которые в свое время пролетали вблизи Солнца или работали в условиях интенсивной солнечной активности.
Исследование базировалось на данных следующих миссий:
- Mariner IV и Pioneer 6. Данные этих аппаратов показали, что при передаче в диапазоне S-полосы (около 2,3 ГГц) на небольших расстояниях от Солнца их сигналы становились заметно «грязнее». Особенно это было выражено во время солнечных бурь.
- Helios 1 и 2. Эти зонды работали на орбитах вокруг Солнца. Они подтвердили: чем ближе передатчик к звезде, тем сильнее размытие сигнала по частотному спектру. Даже во время солнечного минимума эффект близости к светилу оставался значительным.
- Программа Viking. Марсианские зонды помогли определить границы этого эффекта. Оказалось, что спектральное расширение резко падает на расстоянии более 2 млн км от Солнца и почти полностью нивелируется на расстоянии около 7 млн км.
Эти цифры стали для ученых своеобразной «линейкой», которой теперь можно измерять потенциальные сигналы из других звездных систем.
Новый взгляд на красных карликов
Полученные данные позволяют SETI создать новую модель ожиданий. Теперь астрономы понимают, что сигнал от цивилизации, живущей возле неспокойной звезды, никогда не будет «чистым».
Особое внимание исследователи уделяют красным карликам класса M. Это самый распространенный тип звезд в Млечном Пути, и вокруг них часто находят планеты в зоне пригодности для жизни. Однако красные карлики только кажутся спокойными — они генерируют сверхмощные вспышки и выбросы плазмы, значительно более интенсивные, чем солнечные.
Исследовательница Грейс К. Браун отмечает, что теперь команда работает над алгоритмами, которые смогут распознавать «размытые» техносигнатуры. Вместо того чтобы искать идеальную иголку в стоге сена, мы начинаем искать определенный узор в пепле. Мы должны искать не то, что было отправлено, а то, что реально могло дойти до Земли через тысячи световых лет космической непогоды.
Единственные ли мы во Вселенной?
Это исследование — значительный шаг вперед в решении парадокса Ферми. Возможно, мы уже сотни раз получали сообщения, но наши инструменты не были настроены, чтобы их распознать.
Калибровка алгоритмов под эффекты космической погоды означает, что следующее сканирование неба может принести результаты там, где раньше царила тишина. Мы учимся видеть свет сквозь туман, и, возможно, уже скоро среди размытого радиошума проступит первое четкое «Мы здесь».
Ранее мы объясняли, почему мы до сих пор не нашли инопланетян.
По материалам Gizmodo
