Понад 60 років людство вдивляється у безкраї глибини космосу, намагаючись упіймати хоча б натяк на радіопередачу від іншої цивілізації. Ми збудували гігантські антени та надпотужні комп’ютери, але Всесвіт продовжує зберігати «велике мовчання». Нове дослідження науковців з Інституту SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) проливає світло на цю загадку: можливо, ми не чуємо іншопланетян не тому, що їх немає, а тому, що «космічна погода» буквально спотворює їхні повідомлення, перетворюючи чіткий сигнал на нерозбірливий шум.
Проблема «ідеального сигналу»
Традиційно пошуки позаземного розуму базувалися на припущенні, що розвинена цивілізація використовуватиме для зв’язку надзвичайно вузькосмугові сигнали. Чому? Бо це енергетично ефективно. Вузький сигнал легко відрізнити від природного радіошуму, який зазвичай «розмазаний» по всьому спектру. Саме тому алгоритми SETI десятиліттями були налаштовані на пошук тонких, чітких ліній у радіоефірі.
Однак Вішал Гаджар, астроном Інституту SETI та головний автор дослідження, опублікованого в Astrophysical Journal, зазначає, що ми могли стати жертвами власного перфекціонізму. Виявляється, шлях радіохвилі від далекої зорі до Землі — це не прогулянка порожнечею, а справжня смуга перешкод.
Спектральне розширення: коли космос «фонить»
Кожна зоря постійно викидає у простір потоки заряджених частинок — зоряний вітер. Це розпечена плазма, щільність якої постійно змінюється. Коли штучний радіосигнал проходить крізь таке середовище (особливо поблизу зорі-відправника або нашого Сонця), він зазнає ефекту спектрального розширення.
Уявіть, що ви світите вузьким променем лазера крізь густий туман. На виході ви отримаєте не цятку, а розмиту яскраву пляму. Те саме відбувається з радіохвилями у плазмі. Потужні корональні викиди маси або просто щільні потоки плазми «розмивають» енергію вузького сигналу на кілька сусідніх частот.
«Якщо сигнал розширюється під впливом середовища власної зорі, він може просто не пройти крізь наші пороги виявлення», — пояснює Гаджар. Комп’ютер SETI бачить такий розмитий сигнал і маркує його як звичайну природну перешкоду або просто ігнорує як занадто слабкий.
Уроки міжпланетних зондів
Щоб довести свою теорію, команда SETI не шукала іншопланетян, а звернулася до досвіду наших власних космічних апаратів. Науковці проаналізували дані трансляцій старих зондів NASA, які свого часу пролітали поблизу Сонця або працювали в умовах інтенсивної сонячної активності.
Дослідження базувалося на даних таких місій:
- Mariner IV та Pioneer 6. Дані цих апаратів показали, що при передачі в діапазоні S-смуги (близько 2,3 ГГц) на невеликих відстанях від Сонця їхні сигнали ставали помітно «бруднішими». Особливо це було виражено під час сонячних бур.
- Helios 1 та 2. Ці зонди працювали на орбітах навколо Сонця. Вони підтвердили: що ближче передавач до зорі, то сильнішим є розмиття сигналу по частотному спектру. Навіть під час сонячного мінімуму ефект близькості до світила залишався значущим.
- Програма Viking. Марсіанські зонди допомогли визначити межі цього ефекту. Виявилося, що спектральне розширення різко падає на відстані понад 2 млн км від Сонця і майже повністю нівелюється на відстані близько 7 млн км.
Ці цифри стали для вчених своєрідною «лінійкою», якою тепер можна вимірювати потенційні сигнали з інших зоряних систем.
Новий погляд на червоних карликів
Отримані дані дозволяють SETI створити нову модель очікувань. Тепер астрономи розуміють, що сигнал від цивілізації, яка живе біля неспокійної зорі, ніколи не буде «чистим».
Особливу увагу дослідники приділяють червоним карликам класу M. Це найпоширеніший тип світил у Чумацькому Шляху, і навколо них часто знаходять планети в зоні придатності до життя. Проте червоні карлики лише здаються спокійними — вони генерують надпотужні спалахи та викиди плазми, значно інтенсивніші за сонячні.
Дослідниця Грейс К. Браун зазначає, що тепер команда працює над алгоритмами, які зможуть розпізнавати «розмиті» техносигнатури. Замість того щоб шукати ідеальну голку в копиці сіна, ми починаємо шукати певний візерунок у попелі. Ми повинні шукати не те, що було відправлено, а те, що реально могло дійти до Землі крізь тисячі світлових років космічної негоди.
Чи єдині ми у Всесвіті?
Це дослідження — значний крок вперед у розв’язанні парадоксу Фермі. Можливо, ми вже сотні разів отримували повідомлення, але наші інструменти були не налаштовані, щоб їх впізнати.
Калібрування алгоритмів під ефекти космічної погоди означає, що наступне сканування неба може принести результати там, де раніше панувала тиша. Ми вчимося бачити світло крізь туман, і, можливо, вже скоро серед розмитого радіошуму проступить перше чітке «Ми тут».
Раніше ми пояснювали, чому досі не знайшли іншопланетян.
За матеріалами Gizmodo
