37 цивилизаций и одно уравнение Дрейка

В истории человечества есть два самых известных Фрэнка Дрейка, занимавшихся поиском чего-то нового. Один из них был пиратом и грабил испанские галеоны, одновременно открывая новые земли и морские пути. Второй сосредоточился на поисках «братьев по разуму» вне Земли. Параллельно с организацией «прослушивания» небесной сферы в радиодиапазоне с целью регистрации искусственных сигналов этот американский ученый попытался подсчитать, сколько еще цивилизаций мы потенциально можем встретить в рамках нашей Галактики. Его расчеты до сих пор не утратили актуальность.

Что такое уравнение Дрейка?

Знаменитая формула Дрейка выглядит так:

N=R×fp×ne×fl×fi×fc×L

Здесь R — количество светил, образующихся в течение года в пределах Млечного Пути, fp — доля среди них солнцеподобных звезд, имеющих планеты, ne — среднее количество планет и их спутников в одной системе, пригодных для возникновения разумной жизни, fl — вероятность зарождения жизни на такой планете, fi — вероятность того, что эта жизнь «созреет» до уровня разумной, fc — вероятность того, что внеземная цивилизация будет иметь техническую возможность «выйти на связь» и желать этого и L — время, в течение которого эта цивилизация будет находиться в «коммуникабельном» состоянии. Соответственно, N — это количество способных к контакту разумных рас, существующих на одном временном отрезке с нами.

Уравнение Дрейка. Источник: SETI Institute

Первоначально все величины в правой части формулы были известны с небольшой точностью, а значение некоторых ученые просто предполагали, каждый по-своему. В середине прошлого века астрономам стали известны темпы звездообразования в нашей Галактике — считалось, что каждый год в ней возникает одна звезда, похожая на Солнце. Если исходить из того, что половина таких звезд имеют планетные системы и в каждой из них есть по две планеты, пригодные для жизни, которая обязательно возникнет, можно попытаться посчитать, какими должны быть другие коэффициенты, чтобы результат расчетов был равен единице (это соответствовало бы единой разумной цивилизации в пределах Млечного Пути — нашей). Правда, еще предстояло предположить, что продолжительность «активного существования» человечества составляет 10 тысяч лет. В таком случае произведение множителей fi и fc должно быть равно одной десятитысячной. Это можно понимать так, что только на 1% планет, где зародилась жизнь, появляются разумные существа, и только в 1% случаев эти существа получают возможность межзвездных коммуникаций и желают ею воспользоваться.

Теперь мы знаем о нашем «звездном доме» гораздо больше. После открытия многочисленных экзопланет ученые смогли достаточно точно оценить, сколько их приходится на одну звезду, а также определили, что среди них достаточно много объектов, пригодных для жизни земного типа (по некоторым данным — до 10%, но это если учитывать возможные скалистые спутники газовых гигантов). Также были переоценены в сторону повышения вероятности появления разумных существ и достижения ими уровня технологий, позволяющих установить контакт на межзвездных расстояниях. Ученые учли и то обстоятельство, что с самого начала формирования нашей Галактики в ней образовывалось все больше светил класса G, к которому принадлежит Солнце, и «соседних» с ним спектральных классов F и K, тоже очень перспективных в смысле поисков обитаемых планет. Все они имеют время активного существования не менее 4 млрд лет, а именно столько, согласно современным представлениям, нужно для появления высокоразвитых живых организмов.

Далее в формулу Дрейка были подставлены минимальные и максимальные значения параметров. В результате получилось, что по пессимистическому сценарию в рамках Млечного Пути одновременно с нами существует 8 цивилизаций, с которыми мы могли бы общаться. По оптимистическому — около 2900. Но наиболее реальная оценка утверждает, что мы можем надеяться на встречу с 36 «братьями по разуму». То есть вместе с нами в Галактике сейчас насчитывается 37 «контактных» разумных рас.

Возможные причины молчания Вселенной

Почему же мы до сих пор не обнаружили признаков ни одной из этих рас? Потому что на самом деле это очень мало.

Если даже исходить из самой оптимистичной оценки, согласно которой мы можем рассчитывать на контакт с 2900 цивилизациями, при равномерном распределении по Галактике расстояние до ближайшей из них должно составить 1880 световых лет. Ответ на послание, отправленное к ней, поступил бы через 3760 лет! Современное приемное оборудование теоретически может зарегистрировать сигнал с такой дистанции и отличить его от «галактических радиошумов» (особенно если мы точно знаем направление, с которого он поступит). Но напомним, что все это при реализации лучшего из возможных сценариев. В более правдоподобном варианте среднее расстояние между «контактными» цивилизациями превышает 17 тысяч световых лет. Здесь уже возникают проблемы не только с регистрацией радиосигналов: наше Солнце с такого расстояния казалось бы неприметной тусклой звездочкой 18-й величины, а его светимость, напомним, выше, чем у большинства звезд Млечного Пути.

Проект SETI, предусматривающий планомерное сканирование небесной сферы в поисках искусственных радиосигналов, реализуется с 1984 года (перед этим осуществлялись нерегулярные поиски на отдельных участках неба). С тех пор используемые в нем инструменты существенно усовершенствовались, но до сих пор их чувствительности недостаточно для уверенной регистрации послания от кого-то из 36 возможных «галактических соседей». Вероятно, кто-то из них уже попадал в поле зрения наших радиотелескопов, но… ученые просто не смогли обнаружить его сигналы.

Как бы это странно ни звучало, но новые расчеты являются скорее приятной новостью для участников этого проекта. Если ранее ученые считали, что их бесплодные усилия свидетельствуют только об отсутствии «объектов контакта», то теперь у них есть основания полагать, что это действительно результат несовершенства существующих инструментов и не совсем правильно выбранной стратегии поисков. Конечно, первое из этих препятствий связано также с ограниченным финансированием, а эту проблему астрономам трудно решить без посторонней помощи. Что касается стратегии, то сейчас мы получили мощный «помощник» в виде европейского космического телескопа Gaia. Главная его задача — осуществить точные измерения расстояний до миллиарда звезд в окрестностях Солнца, а также определить их физические характеристики. Поэтому предлагается среди множества исследованных им объектов выделить достаточно близкие солнцеобразные светила (а также близкие красные карлики класса M) и попытаться целенаправленно искать признаки разумной жизни в их окрестностях.

Gaia
Телескоп Gaia. Источник: ESA

Конечно, от предыдущей технологии «сплошного мониторинга» никто не отказывается — ее вполне можно реализовывать параллельно, тем более что она тоже уже дала несколько интересных результатов (правда, одному из них — зарегистрированному в 2019 году сигналу BLC1 — в итоге нашлось достаточно тривиальное объяснение). Но, как справедливо отметили участники исследовательской группы, занимавшейся «переоценкой» формулы Дрейка, едва ли не самой важной нашей задачей является увеличение ее последнего коэффициента, то есть максимальное продолжение существования технологической цивилизации. Для этого нам нужно взяться за решение ряда задач, выходящих далеко за пределы астрономии: обеспечение устойчивого развития человечества с одновременным устранением угроз окружающей среде, борьба с последствиями климатических изменений, тоталитарных режимов, эпидемиями, социальными и демографическими вызовами…

Помочь решить все эти проблемы нашим «братьям по разуму» мы, очевидно, не можем. Но навести порядок на собственной планете человечеству вполне по силам. И тогда через несколько сотен или тысяч лет наши потомки обязательно «перекинутся словцом» с представителями какого-то инопланетного разумного вида — даже если этот диалог продлится целые тысячелетия. Собственно, это одна из немногих целей, ради которой нашей цивилизации стоит просуществовать как можно дольше.

Только самые интересные новости и факты на нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Аппарат NASA неконтролируемо вращается после повреждения солнечного паруса
Что может рассказать об эволюции светил исследование звездного скопления?
Лед и огонь: спутник сфотографировал самый южный вулкан в мире
Астрономы нашли на небе Темного Волка
Захватывающая панорама: Perseverance впервые увидел кратер Езеро с высоты
Телескопы James Webb и Hubble изучили «жуткую» пару галактик
Искусственный интеллект научили понимать работы астрономов прошлого
Как турбулентность ускоряет рождение звезд
Выход из космической гонки: Boeing ищет покупателей для провального Starliner
Два дня до конца: телескоп NASA упадет на Землю в начале ноября