Найти тему
Craft Journal

Что такое Быстрые Радиовсплески и как они могут помочь найти внеземную жизнь?

Поиск внеземной жизни всегда был трудным заданием. Как же мы можем узнать о существовании инопланетян? Один из очевидных ответов заключается в том, что инопланетяне могли бы посетить нашу планету в большом количестве, как в фильме "День независимости", где их летающие тарелки парят над каждым городом мира. Или, возможно, они встретились бы с нами, пожав руки мировым лидерам перед телекамерами, вещающими это событие по всем телеканалам планеты. Или представьте, если бы они начали торговать с нами, и их изобретения и ресурсы стали бы частью нашей повседневной жизни.

К сожалению или к счастью, мало доказательств того, что что-то подобное когда-либо происходило. Но визиты инопланетян - это не единственный способ доказать их существование. Более вероятно, что они могли бы сделать это с помощью передачи сигналов.

Но что если они уже сделали это? Какие сигналы можно считать наиболее убедительными доказательствами сообщения от внеземной цивилизации? Давайте взглянем на те моменты, где, возможно, мы уже получили связь от инопланетян.

Очевидно, что в вопросе поиска инопланетных сигналов существует некоторая неопределённость относительно того, что именно мы ищем. Ведь инопланетяне - это сущности совершенно иного порядка. Мы не можем быть уверены, чего ожидать от них, поскольку они, вероятно, развивались в условиях, отличных от наших, и могут иметь культурные взгляды, которые для них имеют смысл, но для нас являются полностью непонятными. Их способ приветствовать Вселенную может сильно отличаться от нашего.

Учёные, изучающие возможные сигналы с других планет, должны подходить к этому вопросу с открытым умом, ведь сигнал от внеземной цивилизации может выглядеть по-разному. Но это также означает, что такие сигналы могут быть спутаны с сигналами от естественных источников, которые мы ещё не понимаем. Как же нам отличить одно от другого? Рассмотрим несколько примеров, чтобы проиллюстрировать это.

В 2019 году в рамках инициативы "Breakthrough Listen" телескоп Parkes Murriyang в Австралии наблюдал за Проксимой Центавра, ближайшей к нам звездой. Цель наблюдений заключалась в сборе данных для изучения звёздных вспышек.

-2

Когда исследователи SETI, занимающиеся поиском внеземной жизни, проанализировали собранные данные, они обнаружили нечто необычное. Этот сигнал, получивший название BLC1, вызвал волну интереса. Могла ли ближайшая к Земле звезда быть домом для продвинутой инопланетной жизни? Этот сигнал был удивительным, поскольку его нельзя было легко объяснить обычными источниками. Он продолжался несколько часов, что значительно дольше, чем время, необходимое спутнику для пролета над Землёй. Его частота смещалась, что указывало на возможное движение относительно телескопа, так что источник сигнала вероятно не был стационарным объектом, создающим помехи на Земле.

Одной из самых убедительных характеристик сигнала была его узкая полоса частот. В природе радиоволны никогда не бывают такими узкими; они всегда колеблются. Если существует какой-то естественный источник, о котором мы ещё не знаем, то это одно дело. Но обычно такой точный сигнал может производить только технология, будь то человеческая или инопланетная. Когда среди человеческих источников не нашлось очевидного объяснения его происхождения, учёные естественно задались вопросом — не является ли этот сигнал долгожданным признаком внеземной жизни, который они искали?

Вместе с сигналом "WOW!", BLC1 является одним из наиболее серьёзных кандидатов на роль сигналов, созданных внеземными цивилизациями. Однако и у этого сигнала есть свои недостатки. Хоть учёные и не смогли связать его с какими-либо очевидными источниками помех от земной технологии, но при более тщательном изучении данных он оказался похож на другие "подписи" радиоволн, которые появлялись в другие дни поисков. Эти сигналы возникали независимо от направления, в котором был направлен телескоп.

Также исследователи не смогли обнаружить BLC1, сигнал от Проксимы Центавра, в последующих наблюдениях. Таким образом, хотя точная причина помех, приведших к появлению BLC1, неизвестна, вероятность того, что это были помехи, всё же высока.

-3

Рассмотрим ещё одного кандидата: SHGb02+14a. Когда в 1960 году Фрэнк Дрейк начал один из первых экспериментов SETI — проект Озма — он исходил из предположения, что если инопланетная жизнь хотела бы общаться с остальной Вселенной, она бы использовала частоту 1420 МГц. Логика заключалась в том, что это частота, на которой обычно излучает водород, один из самых распространённых элементов во Вселенной. Инопланетные цивилизации, желающие наладить связь с другими, могли бы использовать такую частоту как своего рода общий язык — длину волны, которая, вероятно, имеет особое значение для любой расы.

Водород излучает на частоте 1420 МГц из-за явления, известного как гипертонкая структура атома водорода. В основном состоянии атома водорода электрон и протон могут быть ориентированы так, что их спины либо параллельны, либо антипараллельны. Переход между этими двумя конфигурациями вызывает излучение или поглощение фотонов с очень специфической частотой, равной 1420 МГц, что соответствует длине волны примерно 21 сантиметр.
Это явление имеет большое значение в астрономии, так как водород — самый распространённый элемент во Вселенной, и его можно обнаружить почти везде в космическом пространстве. Частота 1420 МГц (или волновая длина 21 см) стала ключевым инструментом в изучении межзвёздного вещества и структуры галактик.

Данный сигнал, который для удобства будем называть SHG, действительно передавался на этой конкретной длине волны. SHG был зафиксирован в трех различных случаяч в 2003 году с использованием телескопа Аресибо и вычислительной мощности 5.2 миллиона домашних компьютеров в рамках инициативы SETI, весьма интересной программы, которая, к сожалению, более не функционирует. SHG не имел очевидного объяснения своего происхождения в природе и не казался помехой. Однако он был слишком слабым, чтобы с уверенностью сказать, был ли это технологический сигнал или нет.

К тому же, местоположение этого сигнала было необычным. Он исходил из точки, лишённой звёзд, на расстоянии до 1000 световых лет от Земли. Несмотря на то, что сигнал испытывал сдвиг, он происходил таким образом, который вызвал подозрения у учёных. Если сигнал исходит с планеты, то можно сделать несколько разумных предположений. Сигнал, передаваемый с планеты – будь то с её поверхности или на орбите над ней – вероятно, будет испытывать доплеровский сдвиг, поскольку он будет чередовать движение от нас и к нам по круговой траектории в космосе. Также должны быть моменты, когда сигнал полностью исчезает из виду, проходя за планетой.

-4

SHG действительно испытывал колебания в частоте сигнала, изменяющиеся от 8 до 37 герц в секунду. Это могло бы происходить от планеты, вращающейся в 40 раз быстрее Земли, что казалось маловероятным. Было также странно, что каждый раз, когда сигнал обнаруживался вновь, независимо от того, где он был замечен в последний раз, он всегда начинался с 1420 МГц. Вероятность того, что вы будете наблюдать передатчик на орбите в трех разных случаяч, и каждый раз обнаруживать его, начиная с точно такого же места, крайне мала. Это наблюдение указывало на то, что SHG скорее всего был неким сбоем в технологии.

Анализируя процесс, по которому оценивались сигналы BLC1 и SHG, мы получаем интересное представление о том, как SETI определяет, может ли что-то быть инопланетного происхождения. Этот метод наилучшим образом соответствует известной цитате сэра Артура Конан Дойля, сказанной его знаменитым детективом Шерлоком Холмсом: «Когда вы исключили невозможное, то, что остаётся, как бы невероятно оно ни было, должно быть правдой». Каждый раз, сталкиваясь с новым сигналом, исследователи начинали с исключения всех возможных альтернатив. Могло ли это быть помехой от проходящего спутника? Существует ли в природе что-то, что могло бы производить такой эффект? Можем ли мы каким-либо другим образом объяснить, почему этот сигнал здесь и ведёт себя таким образом?

До сих пор для всех этих претендентов на роль сигналов внеземной коммуникации были найдены альтернативные объяснения. Даже когда человеческое вмешательство можно полностью исключить, всё ещё остаётся вероятность, что эти загадочные сигналы могут быть нераскрытыми естественными явлениями. Именно это и является предметом текущего обсуждения в отношении последнего кандидата на роль сигналов от инопланетных цивилизаций, который хочется затронуть сегодня – быстрые радиовсплески (FRB).

-5

Если внеземная цивилизация когда-либо будет обнаружена, это может быть не намеренным с их стороны. Мощные двигатели при запуске или работа лучевых установок могут испускать всплески энергии, выдавая галактическую цивилизацию. Это делает быстрые радиовсплески (FRB) особенно интересными. Как следует из названия, это очень быстрые всплески радиоволн. Учёные зафиксировали сотни таких странных, миллисекундных всплесков по всему небу. Теоретизируется, что каждый день может происходить тысячи таких всплесков. Большинство из них были обнаружены вне нашей галактики, но один был зафиксирован и в Млечном Пути в 2020 году, так что они не полностью чужды нам.

Они, по-видимому, исходят из чрезвычайно мощных магнитных полей. На данный момент учёные не имеют чёткого представления о их происхождении. Существует множество теорий – возможно, они излучаются нейтронными звёздами или чёрными дырами. Но нет убедительных доказательств, подтверждающих какую-либо из этих теорий, включая теорию о инопланетной технологии.

Радиотелескоп CHIME в Канаде обладает уникальной конструкцией, которая делает его идеальным для обнаружения этих кратковременных всплесков в космосе. Избегая ограничений других телескопов, CHIME не фокусируется на одной точке в космосе. Его многочисленные цилиндрические параболические рефлекторы одновременно собирают данные с большой области неба. С начала своей работы в 2018 году и до сегодняшнего дня, CHIME обнаружил повторяющиеся FRB, а также один, который определённо связан со звездой-магнетаром.

-6

Возможно, все FRB можно ассоциировать с такими звёздами, а возможно и нет. Но в этом и заключается суть исследования. Возможно, однажды удастся установить происхождение всех FRB и понять, что они имеют совершенно естественное происхождение. Возможно, поиск внеземной жизни придётся начинать сначала. Но всегда остаётся та едва уловимая надежда, что однажды, когда учёные будут исключать сигнал за сигналом, наконец появится один, который не поддастся альтернативному объяснению.

Если можно будет исключить все другие объяснения – если можно будет утверждать с уверенностью, что ни один естественный источник не вызвал этот сигнал, – то, как говорил великий детектив, мы будем вынуждены принять невероятное. Таким образом, это некоторые из наиболее вероятных кандидатов на роль сигналов с другой планеты, но даже они сталкиваются с серьёзными противоречиями. Пока что не найден сигнал, который однозначно указывал бы на существование инопланетян. Но это не значит, что его никогда не найдут.

Если вам понравилась эта статья и вы хотите оставаться в курсе последних научных открытий и теорий в области астрономии и космологии, подписывайтесь на наш канал. Благодарим за внимание и до новых встреч!

Наука
7 млн интересуются