Найти в Дзене
Занимательная физика

Космос посылает нам сигналы, а мы упорно делаем вид, что это просто шум

Вселенная кричит. Она буквально взрывается миллисекундными вспышками радиоизлучения такой мощности, что наши самые чувствительные приборы фиксируют их за миллиарды световых лет. А мы, венец творения, обладатели смартфонов и искусственного интеллекта, пожимаем плечами и бормочем что-то про «естественные астрофизические явления». Удобная позиция, не правда ли? Быстрые радиовсплески — или FRB, если вам нравится щеголять аббревиатурами на вечеринках — представляют собой один из самых загадочных феноменов современной астрофизики. За какие-то жалкие миллисекунды эти космические вспышки выбрасывают столько энергии, сколько наше Солнце производит за несколько дней непрерывной работы. Вдумайтесь: миллисекунда против нескольких суток. Это как если бы вы чихнули с мощностью атомной электростанции. Природа обожает экономить энергию — это базовый принцип термодинамики, который вбивают в головы студентов-физиков с первого курса. Но FRB плюют на эту экономию с высоты своих миллиардов парсеков. Они ра
Оглавление

Вселенная кричит. Она буквально взрывается миллисекундными вспышками радиоизлучения такой мощности, что наши самые чувствительные приборы фиксируют их за миллиарды световых лет. А мы, венец творения, обладатели смартфонов и искусственного интеллекта, пожимаем плечами и бормочем что-то про «естественные астрофизические явления». Удобная позиция, не правда ли?

Миллисекунда, которая стоит миллиарда лет

Быстрые радиовсплески — или FRB, если вам нравится щеголять аббревиатурами на вечеринках — представляют собой один из самых загадочных феноменов современной астрофизики. За какие-то жалкие миллисекунды эти космические вспышки выбрасывают столько энергии, сколько наше Солнце производит за несколько дней непрерывной работы. Вдумайтесь: миллисекунда против нескольких суток. Это как если бы вы чихнули с мощностью атомной электростанции.

Природа обожает экономить энергию — это базовый принцип термодинамики, который вбивают в головы студентов-физиков с первого курса. Но FRB плюют на эту экономию с высоты своих миллиардов парсеков. Они расточительны, избыточны и абсолютно необъяснимы с точки зрения здравого смысла. Каждый такой всплеск — это концентрированный удар электромагнитного излучения, пробивающий межгалактическое пространство, словно пуля через вату.

Что особенно интригует — так это их спектральные характеристики. Дисперсионная мера этих сигналов указывает на то, что они прошли через колоссальные объёмы межзвёздной и межгалактической плазмы. Проще говоря, эти штуки прилетают издалека. Очень издалека. Настолько издалека, что свет от их источников шёл к нам дольше, чем существует многоклеточная жизнь на Земле.

И вот тут начинается самое интересное. Потому что когда вы имеете дело с явлением настолько мощным, настолько далёким и настолько непонятным, неизбежно возникает вопрос: а что если это не просто космическая погода? Что если кто-то пытается достучаться?

Случайность, которая перевернула астрофизику

-2

История открытия быстрых радиовсплесков — это готовый сценарий для голливудского фильма о непризнанном гении. В 2007 году астроном Дункан Лоример копался в архивных данных радиотелескопа Паркса — того самого, австралийского, который выглядит как гигантская спутниковая тарелка для инопланетного телевидения. И наткнулся на аномалию. Одиночный всплеск, длившийся около пяти миллисекунд, с энергией, которая не укладывалась ни в какие существующие модели.

Научное сообщество отреагировало предсказуемо: «Наверное, это помехи от микроволновки в комнате отдыха». Шутка, конечно, но недалёкая от истины — позже выяснилось, что некоторые похожие сигналы действительно создавались микроволновыми печами в обсерватории. Однако Лоримеровский всплеск оказался настоящим. Космическим. И абсолютно необъяснимым.

Потребовались годы, чтобы научное сообщество перестало относиться к FRB как к курьёзу. Сегодня их зарегистрировано уже несколько сотен, и это число растёт экспоненциально благодаря новым инструментам вроде канадского CHIME — радиотелескопа, специально заточенного под охоту за этими неуловимыми вспышками.

Особый переполох вызвало открытие повторяющихся FRB. Если одиночный всплеск ещё можно списать на какое-нибудь катастрофическое событие — взрыв, столкновение, коллапс — то повторяющийся сигнал из одной и той же точки пространства? Это уже совсем другой разговор. Это уже намекает на что-то стабильное, что-то постоянное. Что-то, что продолжает работать.

Нейтронные звёзды, магнетары и прочие космические монстры

-3

Официальная наука, разумеется, имеет свои объяснения. И они, надо признать, впечатляют не меньше инопланетной гипотезы.

Главный подозреваемый номер один — магнетары. Это особый подвид нейтронных звёзд, обладающий магнитным полем такой чудовищной силы, что оно способно стереть информацию с вашей банковской карты с расстояния в половину Солнечной системы. Магнетары периодически испытывают так называемые «звёздотрясения» — тектонические сдвиги в их сверхплотной коре, высвобождающие колоссальную энергию.

В 2020 году произошёл прорыв: впервые FRB был зафиксирован от известного магнетара в нашей собственной Галактике. Казалось бы, дело закрыто, шампанское открыто, можно расходиться. Но не тут-то было. Этот конкретный всплеск был в тысячи раз слабее типичных внегалактических FRB. Это как если бы вы услышали шёпот и решили, что нашли источник грома.

Альтернативные гипотезы включают столкновения нейтронных звёзд, взаимодействие чёрных дыр с окружающей материей, экзотические объекты вроде кварковых звёзд и даже коллапсирующие космические струны — гипотетические дефекты пространства-времени, оставшиеся после Большого взрыва.

Проблема в том, что ни одна из этих моделей не объясняет всего спектра наблюдаемых характеристик FRB. Некоторые повторяются регулярно, другие — хаотично. Некоторые демонстрируют странную периодичность в активности. Третьи вспыхивают единожды и замолкают навсегда. Это разнообразие либо указывает на множество различных источников, либо... на что-то, чего мы пока не понимаем вообще.

Когда бритва Оккама начинает тупиться

-4

А теперь давайте поговорим о слоне в комнате. О той гипотезе, которую серьёзные учёные обсуждают полушёпотом на конференциях, а жёлтая пресса выносит в заголовки капслоком.

Внеземной разум.

Гарвардский астрофизик Ави Лёб — человек, который не боится академического остракизма — предложил рассмотреть возможность того, что некоторые FRB могут быть побочным продуктом работы гигантских световых парусов. Представьте себе цивилизацию, которая разогнала технологию солнечного паруса до межзвёздных масштабов. Чтобы двигать корабли размером с планету, им понадобились бы передатчики колоссальной мощности. И утечка энергии от таких систем теоретически могла бы выглядеть именно как FRB.

Бред? Возможно. Но давайте посмотрим на цифры. Для создания наблюдаемых FRB потребовался бы передатчик с площадью, примерно вдвое превышающей диаметр Земли. Звучит безумно, пока не вспоминаешь о сфере Дайсона и прочих мегаструктурах, которые вполне укладываются в рамки физики — просто требуют ресурсов и времени, превосходящих наше воображение.

Есть и другая версия: FRB как целенаправленные сигналы. Маяки, разбросанные по галактике сверхразвитой цивилизацией для навигации, коммуникации или просто чтобы заявить о своём существовании. Избыточная мощность в таком случае — не баг, а фича. Чем сильнее сигнал, тем дальше он пробьётся сквозь космический шум.

Особенно интригует FRB 180916 с его строгой 16-дневной периодичностью. Природные объекты редко демонстрируют такую точность. Пульсары — да, но их период измеряется секундами или миллисекундами, а не неделями. Орбитальные системы? Возможно, но это требует очень специфических условий. Или... это расписание? Кто-то работает посменно?

Антропоцентризм как защитный механизм

-5

Скептики, конечно, правы в одном: экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств. И пока единственное, что у нас есть — это странные радиосигналы, которые можно объяснить дюжиной способов, не привлекая зелёных человечков.

Но позвольте задать неудобный вопрос: а не является ли наш скептицизм формой космического эскапизма? Нам психологически комфортнее верить, что мы одиноки во Вселенной. Что эти триллионы галактик, эти септиллионы звёзд, эти невообразимые просторы пространства и времени — всё это существует исключительно как декорация для нашей маленькой голубой планеты.

Парадокс Ферми формулируется просто: если инопланетяне существуют, то где они? Но, может быть, вопрос стоит перевернуть: если Вселенная полна сигналов, которые мы не можем объяснить, почему мы так упорно отказываемся рассматривать очевидный вариант?

Наука построена на принципе фальсифицируемости: гипотеза должна быть такой, чтобы её можно было опровергнуть. Гипотезу «это магнетар» можно проверить — и проверки пока дают неоднозначные результаты. Гипотезу «это инопланетяне» проверить сложнее, но не невозможно. Достаточно обнаружить в сигналах паттерны, которые не могут возникнуть естественным путём. Математические последовательности. Простые числа. Универсальные физические константы.

Пока таких паттернов не найдено. Но их и не особо искали — потому что поиск требует признания того, что искать имеет смысл.

Мы слушаем, но готовы ли мы услышать?

-6

Проект SETI — поиск внеземного разума — существует уже более шестидесяти лет. За это время человечество прослушало миллионы звёзд и не услышало ничего определённого. Критики говорят, что это доказывает отсутствие инопланетян. Оптимисты возражают: мы обыскали каплю в океане.

Быстрые радиовсплески добавляют в эту дискуссию новое измерение. Потому что они, в отличие от гипотетических радиопередач инопланетных ток-шоу, точно существуют. Мы их регистрируем. Мы их изучаем. И мы не понимаем, что это такое.

Философ науки Томас Кун писал о парадигмальных сдвигах — моментах, когда накопление аномалий приводит к революции в научном мировоззрении. Геоцентрическая система уступила гелиоцентрической не потому, что кто-то придумал новую теорию, а потому что старая задыхалась под грузом необъяснимых фактов.

FRB пока не достигли критической массы. Но они накапливаются. С каждым годом их становится больше, и с каждым годом объяснения усложняются. В какой момент количество перейдёт в качество? Когда научному сообществу придётся признать, что привычные модели не работают?

Возможно, никогда. Возможно, завтра мы обнаружим совершенно обычный астрофизический механизм, генерирующий эти всплески, и вся романтика рассеется как утренний туман. Наука часто работает именно так: загадки, казавшиеся неразрешимыми, получают скучные прозаические ответы.

Но есть и другой сценарий. Тот, в котором мы однажды проснёмся в мире, где человечество официально не одиноко. Где сигналы, которые мы принимали за космический шум, окажутся чем-то большим. Готовы ли мы к такому повороту? Культурно, психологически, экзистенциально?

Честный ответ: вероятно, нет. Но Вселенная никогда не спрашивала нашего разрешения перед тем, как преподнести очередной сюрприз.

Космос продолжает посылать свои миллисекундные крики в пустоту. А мы продолжаем слушать — с надеждой, скептицизмом и тем особым трепетом, который испытывает любое разумное существо, глядя на звёзды и спрашивая себя: «Есть ли там кто-нибудь ещё?»

Ответ, возможно, уже летит к нам со скоростью света. Осталось только научиться его читать.