Дослідник із Каліфорнійського університету Бенджамін Цукерман запропонував новий підхід у пошуку позаземних цивілізацій. Він вважає, що іншопланетяни будуть випромінювати сигнали не в усі боки, а тонким спрямованим променем.
Новий підхід до пошуку іншопланетних цивілізацій
Коли ви шукаєте ознаки позаземного розуму, корисно знати, що саме ви шукаєте, і робити це найбільш ефективним способом. Однак, як пише Бенджамін Цукерман, астрофізик і почесний професор кафедри фізики та астрономії Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA), досі цього ніхто не робив.
Цукерман пропонує переглянути підхід до пошуків за допомогою електромагнітного спектра, використовуючи астрономічні обстеження, проведені незалежно від пошуків позаземного розуму (SETI), а також пропонує вдосконалену методику пошуку, розроблену на основі його досліджень.
Оскільки, судячи з усього, у нашій Сонячній системі немає іншопланетних зондів, його методологія дозволяє зробити висновок, що «жодна позаземна цивілізація не пролітала в межах 100 світлових років від Землі протягом останніх кількох мільярдів років». Його робота була опублікована в журналі The Astrophysical Journal.
Обмежені можливості пошуку ізотропних сигналів
У більшості опублікованих робіт (принаймні тих, що написані людьми) виходили з припущення, що іншопланетний розум (ІР) матиме обмежені енергетичні можливості — електроенергію, доступну іншопланетянам, буде дедалі складніше генерувати, і врешті її кількість буде обмеженою. Вважалося, що для оптимізації відношення сигнал / шум на приймальному боці ІР використовуватиме дуже вузькі смуги пропускання під час передачі та приймання.
Тому люди, які шукають радіосигнали, використовують алгоритми, що аналізують дуже вузькі діапазони частот, що становлять лише кілька герц. Навіть із використанням найсучаснішого обладнання та програмного забезпечення загальна пропускна здатність, яку вдалося охопити на сьогодні, становить лише «незначну частину від усього діапазону радіо- та мікрохвильових частот», — пише Цукерман.
У 1964 році радянський астрофізик Микола Кардашев, відомий своєю шкалою, що класифікує цивілізації за рівнем споживання енергії, висунув гіпотезу, що будь-який сигнал, переданий іншопланетянами, буде ізотропним, тобто матиме однакову інтенсивність у всіх напрямках, а не надходитиме через антени з високою спрямованістю. У будь-якому конкретному напрямку ізотропний сигнал буде слабким, що обмежує його потужність, і відтоді ця думка впливає на наукові дослідження в межах програми SETI.
Чому спрямовані сигнали змінюють усе
Цукерман висуває прямо протилежну гіпотезу: якщо будь-які позаземні цивілізації вирішать натомість надсилати сигнали з високою спрямованістю, обмежена потужність не стане серйозною проблемою. У цьому випадку, пише він, найбільш невизначеним фактором для нас буде довжина хвилі сигналу (або, як варіант, частота), тому нам слід досліджувати набагато ширший діапазон електромагнітного спектра — не лише радіохвилі, а й, як мінімум, інфрачервоне та оптичне світло. Але це дуже складно зробити за допомогою наявних програм радіопошуку SETI.
Як пише Цукерман, для сусідніх технологічних цивілізацій, які ведуть цілеспрямоване спілкування та докладають максимум технологічних зусиль для налагодження зв’язку, обмеження потужності, а отже, і фільтрація за дуже вузькими смугами пропускання на Землі, є нерелевантними.
Цей сценарій дає змогу цивілізаціям, що здійснюють пошук і приймають сигнали, випадково виявити іншопланетний передавач під час електромагнітних оглядів неба, що проводяться з причин, які не мають нічого спільного із SETI. Будь-які такі сигнали кричали б до нас, якби ми були в потрібному напрямку, якби ми просто проводили рутинні астрономічні спостереження за допомогою скромних телескопів.
Звуження пошуку до зір, схожих на Сонце
Цукерман взяв до уваги п’ять відповідних параметрів спостереження: відстань, напрямок, чутливість (потужність, що приймається на квадратний метр на герц), довжину хвилі (або частоту) та час.
Він припустив, що будь-яке позаземне життя, як і наше, буде засноване на воді. Це означає, що планета має перебувати в зоні придатності для життя навколо своєї зорі — там, де принаймні на частині її поверхні може існувати рідка вода. Сама зоря має бути подібною до Сонця: лише світила з масою менш ніж 1,25 сонячної живуть достатньо довго (понад 4,5 млрд років), аби на їхніх планетах могла еволюціонувати технологічна цивілізація.
За підрахунками Цукермана, цільова програма пошуку SETI має передбачати спостереження приблизно 300 000 світил у межах 200 парсеків (близько 650 світлових років), щоб охопити всі старі зорі. Він також зазначає, що за останні два мільярди років — період, відколи в атмосфері Землі існує кисень унаслідок Великої окиснювальної події, — близько двох мільйонів таких зір пройшли на відстані до 100 світлових років від Сонячної системи.
На основі численних астрономічних, астрофізичних і SETI-міркувань, а також з огляду на те, що багато всеохопних оглядів неба в радіо- та оптичному діапазонах могли б зафіксувати безперервні потужні сигнали, навмисно надіслані технологічними цивілізаціями (зокрема у вигляді вузькоспрямованих передач) з метою привернути увагу, Цукерман формулює таке обмеження: «Жодна іншопланетна цивілізація не наближалася до Землі на відстань менш ніж 100 світлових років протягом останніх кількох мільярдів років».
Необхідність додаткових пошуків
Хоча деякі ділянки радіо- та інфрачервоного діапазонів і досі залишаються недостатньо дослідженими, за словами Цукермана, необхідно провести широкосмугове обстеження старих світил, подібних до Сонця — від радіочастот до видимого спектра. Це дасть змогу розширити межі пошуку й уперше отримати кількісну оцінку числа позаземних цивілізацій, здатних до спілкування, у Чумацькому Шляху — з верхньою межею приблизно 100 000, а можливо, навіть 10 000.
Цукерман повідомив, що він спілкувався з деякими провідними астрономами SETI, і ніхто його не критикував. Те саме стосується й інших астрономів, які не є експертами SETI, але мають достатню кваліфікацію, щоб оцінити його роботу та твердження. Але, додає він, хоча журі ще не винесло рішення, різні докази свідчать про те, що вердикт буде таким: ми самотні у нашому маленькому куточку галактики Чумацький Шлях.
За матеріалами phys.org
