Полвека назад астрономы разработали карту, которая указывала бы на Землю из любой точки галактики. Затем они отправили ее в космос, полагая, что любые инопланетяне, достаточно умные, чтобы перехватить космический корабль, могут расшифровать карту и раскрыть его происхождение. Во многих фильмах и телешоу вариации на эту тему использовались в качестве сюжета, но земляне не заимствовали это из научной фантастики. Это реальность.
Это была захватывающая идея! Но, оказывается, с космической точки зрения эта оригинальная карта не годится для длительного использования. Указатели, которые она использует, исчезнут в течение десятков миллионов лет, и даже если они этого не сделают, карта будет указывать на наш дом лишь на долю от 200 до 250 миллионов лет, которые требуется Солнцу и другим близлежащим звездам для однократного вращения. вокруг Млечного Пути.
Конечно, шансы, что инопланетяне перехватят карту, астрономически маловероятны, но если бы это действительно произошло, устаревшая карта была бы скорее бесполезной, чем полезной. И это не было целью.
Откуда взялась эта карта?
Это был декабрь 1971 года, и НАСА готовилось к запуску космического корабля «Пионер-10», который пролетит мимо Юпитера и совершит первую разведку самой большой планеты Солнечной системы. Что еще более потрясающе, это то, что «Пионер-10» находясь у Юпитера затем направился бы на межзвездную траекторию, сделав его первым созданным человеком объектом, которому суждено покинуть Солнечную систему.
С небольшой помощью своих друзей астроном Карл Саган решил, что корабль должен нести приветствие от человечества - послание, идентифицирующее и увековечивающее создателей Pioneer, которое будет интерпретировано любым, кто его найдет. НАСА согласилось и дало Карлу меньше месяца на разработку сообщения.
В этот момент в работу подключается друг Карла, астроном Фрэнк Дрейк. Фрэнку также приписывают проведение первого научного поиска шумных инопланетян и формализованную основу для оценки количества обнаруживаемых инопланетных цивилизаций в галактике Млечный Путь.
Карл попросил помочь ему составить послание, когда они вдвоем были в Сан-Хуане, Пуэрто-Рико, на собрании Американского астрономического общества. Фрэнк вспоминает, что в вестибюле отеля San Gerónimo Hilton он и Карл быстро придумали, что включать: линейные рисунки, изображающие людей, рендеринг космического корабля, - а затем, «в следующий момент мы наткнулись на идею галактической карты, которая точно указала бы местоположение Земли в космосе».
Фрэнк разработал эту карту, и в 1972 году она полетела в космос на борту «Пионер-10». В следующем году был запущен «Пионер-11», который в конечном итоге пронес карту мимо Сатурна, а теперь и к звездам. Затем, в 1977 году, оба космических корабля «Вояджер» покинули Землю, неся руководство по поиску нашей планеты, которое выгравировано на обложке «золотой летописи». То, как Фрэнк разработал карту, означает, что она указывает на Землю как в пространстве, так и во времени, что делает ее системой галактического позиционирования (другой вид GPS) в четырех измерениях.
Больше материала по этой теме можете посмотреть на нашем сайте DailySci.
В то время Фрэнк и Карл особо не беспокоились о том, что инопланетяне, нашедшие их сообщение в бутылке, могут быть не такими дружелюбными, как себе их представляют земляне.
Как была сделана карта
В нашем галактическом районе нет явных уличных указателей, и создание карты, указывающей на одну планету среди миллиардов (и миллиардов) миров, населяющих Млечный Путь, - непростое дело.
Найти Землю - значит найти Солнечную систему, а Солнце ничем не примечательным не выделяется. На самом деле нет никакого способа отличить ее от других нескольких сотен миллиардов звезд в галактике, каждая из которых прослеживает свой собственный путь вокруг галактического центра и медленно перемещается по местоположению относительно своих соседей. Это звездное скопление означает, что созвездия, покрывающие небо Земли, не будут прежними в нашем ближайшем будущем, равно как и звезды не выстраиваются в одинаковых узнаваемых конфигурациях из любого места, кроме солнечной окрестности. Фактически, примерно через 2000 лет Полярная звезда больше не будет Полярной звездой, так же как она не была полярной звездой для древнеегипетских, вавилонских и китайских наблюдателей за небом.
Так что делать? Хотя нормальные звезды с вращающимися ядерными двигателями в ядрах могли не иметь отличительных отпечатков пальцев, Фрэнк понял, что пульсары - трупы звезд, которые когда-то были намного больше Солнца, - потенциально можно однозначно идентифицировать. Обнаруженные в 1967 году пульсары вращаются очень быстро, часто сотни раз в секунду. Используя мощные радиотелескопы, астрономы могут с чрезвычайной точностью измерить, насколько быстро вращаются пульсары, а это означает, что каждая из этих вращающихся звездных масс оставляет свою собственную подпись в космосе. Фрэнк выбрал 14 пульсаров, которые могли триангулировать положение Земли, и закодировал информацию об их скорости вращения на карте.
Соответственно, карта пульсаров выглядит как причудливая звездочка, радиальный взрыв заштрихованных линий, пересекающихся в месте расположения нашей солнечной системы. Вкратце, вот как работает его карта: каждая из линий соединяет Землю с пульсаром. Штриховки представляют собой двоичные числа, которые показывают скорость вращения пульсара (на момент создания карты), а длина линий примерно пропорциональна расстоянию. Некоторые из пульсаров, указанные на карте - например, Краб и Вела - находятся в центрах красивых туманностей, созданных во время бурного формирования пульсаров. Предположительно, любые цивилизации, обладающие достаточной проницательностью, чтобы обнаружить и поймать тихий межзвездный космический корабль, знали бы о пульсарах. А сопоставив периоды вращения на карте со звездными указателями в небе, инопланетяне могли сравнительно легко добраться до Земли.
Кроме того, поскольку энергия, которую мы видим от пульсаров, происходит от их вращения, и они замедляются со временем, карта также указывает на Землю в четвертом измерении. Вычислив разницу между наблюдаемыми и закодированными периодами вращения - разница, которая станет очевидной через тысячи лет - инопланетяне могли выяснить, как давно была составлена карта.
Возможно, несколько удивительно, что эта карта засела в массовом воображении и теперь обычно встречается на всем, от футболок до татуировок. Я думаю, есть что-то увлекательное в том, чтобы всегда находить дорогу домой, даже в самом космическом смысле, который только можно себе представить.
Скотт Рэнс - один из самых плодовитых астрономов пульсаров в мире.
Скотт думал о «Вояджерах», «золотой записи» и карте пульсаров с 10-летнего возраста в Мэнсфилде, штат Огайо, когда смотрел телешоу Карла «Космос». В более зрелом возрасте он понял, что у карты Фрэнка есть срок годности. Его ахиллесова пята - это то же свойство, которое позволяет ему точно определять Землю во времени: пульсары замедляются, и те, которые выбрал Фрэнк (из немногих известных в то время), исчезнут и исчезнут в течение нескольких миллионов лет, плюс-минус несколько тысячелетий.
По совпадению, Скотт намеревался создать новую, более точную и долговечную карту.
Более новая и лучшая карта Земли
Новая карта Скотта - это GPS на века. Она привязывается к Земле с помощью пульсаров как внутри, так и за пределами Млечного Пути.
Вместо более обычных пульсаров, которые выбрал Фрэнк, на новой карте используются миллисекундные пульсары, которые вращаются быстрее, служат дольше и имеют мертвые орбитальные спутники. Эти двойные пульсары предоставляют второй набор идентификаторов: орбитальный период системы, который не меняется в течение миллиардов лет. И, что очень важно, миллисекундные пульсары стареют намного медленнее, чем пульсары на старой карте, а это означает, что их вращение становится неузнаваемым в тысячи раз дольше.
Кроме того, Скотт включил еще один слой указателей: пульсары в шаровых скоплениях, вращающихся вокруг Млечного Пути. Древние скопления звезд, предшествовавшие Млечному Пути, шаровые скопления великолепны и загадочны, и они являются настоящими фабриками миллисекундных пульсаров.
Включая эти указатели, карта Скотта позволяет обнаруживать Землю в течение миллиардов лет, даже после того, как звезды Млечного Пути несколько раз пересекли ядро галактики, меняя свои позиции и стирая созвездия.
Но сначала кто-то должен это прочитать
Карта Фрэнка, конечно, все еще в космосе, но шансы на то, что пионеры или путешественники, несущие ее, будут перехвачены, практически равны нулю. Хотя все четыре космических корабля движутся по межзвездным траекториям, космос велик, и следующие звездные системы на горизонте находятся за много тысяч лет. Кроме того, космические корабли крошечные и в ближайшие пару десятилетий станут совершенно бесшумными, что затрудняет их обнаружение.
Что касается отправки новой карты: в ближайшее время запуск космического зонда типа "Вояджер" не запланирован. Но если эта карта действительно вышла за пределы нашей Солнечной системы, и если она была обнаружена разумными космическими пришельцами, карта должна быть довольно простой для чтения и следования.
Это вызывает всевозможные вопросы: будут ли у внеземных существ на таких расстояниях средства добраться до Земли? Если так и они направятся к нам, что, если они не придут с миром? Что, если они голодны? А что, если они не вегетарианцы?
Вот главный вопрос, который не остановил Карла и Фрэнка: и хороша-ли была идея - случайным образом отправлять наш адрес в космос? Сегодня у некоторых людей не будет никаких сомнений, учитывая, что земные передачи уже просачиваются в космос и, путешествуя со скоростью света, могут быть обнаружены любым, у кого есть приличный радиотелескоп, живущим в пределах ста световых лет от нас. Другие люди, возможно, более осторожно, воздержатся от объявления о нашем присутствии, пока мы не узнаем, есть ли у инопланетян благородные намерения.