37 цивілізацій і одне рівняння Дрейка

В історії людства є два найвідоміших Френки Дрейки, що займалися пошуком чогось нового. Один із них був піратом і грабував іспанські галеони, одночасно відкриваючи нові землі та морські шляхи. Другий зосередився на пошуках «братів по розуму» за межами Землі. Паралельно з організацією «прослуховування» небесної сфери в радіодіапазоні з метою реєстрації штучних сигналів цей американський учений спробував підрахувати, скільки ж іще цивілізацій ми потенційно можемо зустріти в межах нашої Галактики. Його розрахунки досі не втратили актуальності.

Що таке рівняння Дрейка?

Знаменита формула Дрейка має такий вигляд:

N=R×fp×ne×fl×fi×fc×L

Тут R — кількість світил, що утворюються протягом року в межах Чумацького Шляху, fp — частка серед них сонцеподібних зір, що мають планети, ne — середня кількість планет і їхніх супутників в одній системі, придатних для виникнення розумного життя, fl — імовірність зародження життя на такій планеті, fi — імовірність того, що це життя «дозріє» до рівня розумного, fc — імовірність того, що позаземна цивілізація матиме технічну можливість «вийти на зв’язок» і бажатиме цього та L — час, протягом якого ця цивілізація перебуватиме в «комунікабельному» стані. Відповідно, N — це кількість здатних до контакту розумних рас, що існують на одному часовому відрізку з нами.

Рівняння Дрейка. Джерело: SETI Institute

Спочатку всі величини у правій частині формули були відомі з невеликою точністю, а значення деяких учені просто припускали, кожен на свій лад. У середині минулого століття астрономи дізналися темпи зореутворення в нашій Галактиці — вважалося, що кожного року в ній виникає одна зоря, схожа на Сонце. Якщо виходити з того, що половина таких зір має планетні системи й у кожній із них є по дві планети, придатні для життя, що обов’язково виникне, можна спробувати порахувати, якими мають бути інші коефіцієнти, щоб результат розрахунків дорівнював одиниці (це відповідало б єдиній розумній цивілізації в межах Чумацького Шляху — нашій). Щоправда, ще треба було припустити, що тривалість «активного існування» людства складає 10 тисяч років. У такому разі добуток множників fi та fc має дорівнювати одній десятитисячній. Це можна розуміти так, що лише на 1% планет, де зародилося життя, врешті з’являються розумні істоти, й лише в 1% випадків ці істоти отримують можливість міжзоряних комунікацій і бажають нею скористатися.

Тепер ми знаємо про наш «зоряний дім» набагато більше. Після відкриття численних екзопланет учені змогли досить точно оцінити, скільки їх припадає на одну зірку, і навіть визначили, що серед них достатньо багато об’єктів, придатних для життя земного типу (за деякими даними — до 10%, але це якщо враховувати можливі скелясті супутники газових гігантів). Також були переоцінені у бік підвищення ймовірності появи розумних істот і досягнення ними рівня технологій, що дозволяють встановити контакт на міжзоряних відстанях. Вчені врахували й ту обставину, що від початку формування нашої Галактики в ній утворювалося дедалі більше світил класу G, до якого належить Сонце, і «сусідніх» із ним спектральних класів F та K, теж дуже перспективних у сенсі пошуків населених планет. Усі вони мають час активного існування не менше 4 млрд років, а саме стільки, згідно з сучасними уявленнями, потрібно для появи високорозвинених живих організмів.

Далі у формулу Дрейка були підставлені мінімальні та максимальні можливі значення параметрів. У результаті вийшло, що за песимістичним сценарієм у межах Чумацького Шляху одночасно з нами існує 8 цивілізацій, із якими ми могли б комунікувати. За оптимістичним — близько 2900. Але найбільш реалістична оцінка стверджує, що ми можемо сподіватися на зустріч із 36 «братами по розуму». Тобто разом із нами у Галактиці зараз налічується 37 «контактних» розумних рас.

Можливі причини мовчання Всесвіту

Тож чому ми досі не виявили ознак жодної з цих рас? Бо це насправді дуже мало.

Якщо навіть виходити з найоптимістичнішої оцінки, згідно з якою ми можемо розраховувати на контакт із 2900 цивілізаціями, при рівномірному розподілі по Галактиці відстань до найближчої з них мала би скласти 1880 світлових років. Відповідь на радіопослання, відправлене до неї, надійшла б через 3760 років! Сучасне приймальне обладнання теоретично може зареєструвати сигнал із такої дистанції та відрізнити його від «галактичних радіошумів» (особливо якщо ми точно знаємо напрямок, із якого він надійде). Але нагадаємо, що все це — за умови реалізації найкращого з можливих сценаріїв. У найбільш правдоподібному варіанті середня відстань між «контактними» цивілізаціями перевищує 17 тисяч світлових років. Тут уже виникають проблеми не лише з реєстрацією радіосигналів: наше Сонце з такої відстані здавалося б непримітною тьмяною зірочкою 18-ї величини, а його світність, нагадаємо, вища, ніж у більшості зірок Чумацького Шляху.

Проєкт SETI, що передбачає планомірне сканування небесної сфери у пошуках штучних радіосигналів, реалізується з 1984 року (перед цим здійснювалися нерегулярні пошуки на окремих ділянках неба). Відтоді  інструменти, які використовуються в ньому, суттєво вдосконалились, але й досі їхньої чутливості недостатньо для впевненої реєстрації послання від когось із 36 можливих «галактичних сусідів». Ймовірно, хтось із них уже потрапляв у «поле зору» наших радіотелескопів, але… вчені просто не змогли виявити його сигнали.

Як би це дивно не звучало, але нові розрахунки є радше приємною новиною для учасників цього проєкту. Якщо раніше вчені вважали, що їхні безплідні зусилля свідчать лише про відсутність «об’єктів контакту», то тепер у них є підстави вважати, що це насправді результат недосконалості існуючих інструментів і не зовсім правильно обраної стратегії пошуків. Звичайно, перша зі згаданих перешкод пов’язана також з обмеженим фінансуванням, а цю проблему астрономам важко вирішити без сторонньої допомоги. Що стосується стратегії, то зараз ми отримали потужного «помічника» у вигляді європейського космічного телескопа Gaia. Головне його завдання — здійснити точні вимірювання відстаней до мільярда зірок в околицях Сонця, а також визначити їхні фізичні характеристики. Отже, пропонується серед величезної кількості досліджених ним об’єктів виділити достатньо близькі сонцеподібні світила (а також близькі червоні карлики класу M) і спробувати цілеспрямовано шукати ознаки розумного життя у їхніх околицях.

Gaia
Телескоп Gaia. Джерело: ESA

Звичайно, від попередньої технології «суцільного моніторингу» ніхто не відмовляється — її цілком можна реалізовувати паралельно, тим більше, що вона теж уже принесла декілька цікавих результатів (Щоправда, одному з них — зареєстрованому 2019 року сигналу BLC1 — у результаті знайшлося досить тривіальне пояснення). Але, як цілком слушно зазначили учасники дослідницької групи, що займалася «переоцінкою» формули Дрейка, чи не найважливішим нашим завданням є збільшення її останнього коефіцієнту, тобто максимальне продовження існування технологічної цивілізації. Для цього нам треба взятися за розв’язання низки завдань, що виходять далеко за межі астрономії: забезпечення сталого розвитку людства з одночасним усуненням загроз навколишньому середовищу, яке воно створює, боротьба з наслідками кліматичних змін, тоталітарних режимів, епідеміями, соціальними та демографічними викликами…

Допомогти владнати всі ці проблеми нашим «братам по розуму» ми, очевидно, не можемо. Але навести лад на власній планеті людству цілком до снаги. І тоді через кілька сотень або тисяч років наші нащадки обов’язково «перекинуться слівцем» із представниками якогось інопланетного розумного виду — хоч би цей діалог і тривав цілі тисячоліття. Власне, це одна з небагатьох цілей, заради якої нашій цивілізації варто проіснувати якомога довше.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine