Молчание Вселенной обманчиво: астрономы нашли способ услышать тихие цивилизации

На протяжении многих лет поиск внеземного разума ведётся в основном в радиодиапазоне. Учёные надеются уловить искусственные сигналы, которые могли бы свидетельствовать о существовании других цивилизаций. Одним из самых масштабных проектов в этой области стал "Прорывное прослушивание" (Breakthrough Listen), запущенный в 2016 году.

Он объединяет мощности крупнейших радиотелескопов, таких как Грин-Бэнк и Паркс, а также оптические наблюдения. Недавно в рамках этой инициативы были опубликованы новые intriguing результаты, которые предлагают свежий взгляд на то, где и как стоит искать братьев по разуму.

Новый подход к поиску внеземных цивилизаций

Астроном-теоретик Брайан К. Лаки, сотрудник проекта Breakthrough Listen, выдвинул интересную гипотезу. Он предположил, что развитые технологические цивилизации, если они существуют в большом количестве within a galaxy, могут делать её неестественно яркой в радиодиапазоне. Такую галактику он условно назвал "искусственной радиогалактикой". Его работа как раз и посвящена расчёту того, насколько часто такие объекты могут встречаться во Вселенной.

"Если у вас есть некая подгруппа, которая излучает много радиоволн, она будет казаться яркой в радиодиапазоне", — пояснил Брайан К. Лаки.

Парадокс Ферми и самовоспроизводящиеся зонды

Исследование Лаки является частью серии статей, посвящённых поиску следов не отдельных цивилизаций, а целых межзвёздных сообществ. Эта идея отчасти основана на теории о том, что развитые цивилизации могли бы исследовать галактику с помощью самовоспроизводящихся зондов.

Эти автономные аппараты, названные в честь Джона фон Неймана, могли бы самостоятельно размножаться и осваивать новые звёздные системы. Этот сценарий считается одним из возможных объяснений парадокса Ферми: если внеземных цивилизаций так много, почему мы не наблюдаем их следов?

Коллективный сигнал цивилизаций

Основная сложность заключается в том, чтобы отличить искусственное радиоизлучение от естественного. Галактики и так являются мощными источниками радиоволн — например, благодаря активности сверхмассивных чёрных дыр в их ядрах. Если в одной галактике существует множество цивилизаций, использующих радиотехнологии (например, спутники связи, радары, телевещание), их совместный сигнал может слиться в одно общее "радио-сияние". Выделить отдельную передачу на таком фоне практически невозможно, но можно попытаться обнаружить это коллективное свечение.

Плюсы и минусы коллективного метода поиска

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: искать только очень яркие, направленные радиосигналы, предназначенные специально для связи.

Последствие: можно пропустить фоновое "техно-сияние" цивилизации, которое является побочным продуктом её деятельности.

Альтернатива: анализировать совокупное радиоизлучение тысяч галактик, используя мощные радиотелескопы и новые алгоритмы обработки данных для выявления статистических аномалий.

Установленные границы и шкала Кардашёва

На основе построенных моделей Лаки смог установить строгие upper limits на количество сверхразвитых цивилизаций. Речь идёт о цивилизациях третьего типа по шкале Кардашёва, которые способны использовать энергию всей галактики.

Согласно его расчётам, цивилизаций, которые переизлучали бы в радиодиапазоне энергию, сравнимую со светимостью целой галактики, чрезвычайно мало. Менее чем одна на 100 000 галактик размером с Млечный Путь может содержать такой объект. Что касается цивилизаций, чьи радиопередачи сравнимы с 1/300 светимости галактики (примерно тип II.75), то их число не превышает одной на сотню крупных галактик.

А что если…

Если мы сосредоточимся только на поиске целенаправленных сигналов, мы можем упустить из виду "шум" повседневной деятельности развитого мира. Именно этот фоновая техносигнатура может быть самым заметным проявлением внеземного разума в космических масштабах.

Три факта о поиске внеземного разума

1. Первый целенаправленный эксперимент по поиску радиосигналов внеземных цивилизаций, проект "Озма", был проведён ещё в 1960 году астрономом Фрэнком Дрейком.
2. Сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик, такие как Стрелец A* в Млечном Пути, являются одними из самых мощных естественных источников радиоизлучения, что осложняет поиск искусственных сигналов.
3. Шкала Кардашёва, предложенная советским астрономом Николаем Кардашёвым в 1964 году, до сих пор остаётся основным инструментом для классификации гипотетических внеземных цивилизаций по уровню энергопотребления.

Мифы и правда

Миф: если бы внеземные цивилизации существовали, мы бы уже давно получили их чёткий радиосигнал.

Правда: мы ищем всего несколько десятилетий и просканировали лишь ничтожную часть космического пространства и радиодиапазона. Цивилизация может использовать неизвестные нам технологии связи или сознательно не выходить на контакт.

Миф: яркая радиогалактика — это верный признак наличия в ней развитой цивилизации.

Правда: подавляющее большинство таких объектов имеют полностью естественную природу. Задача современных исследований — не найти их, а установить, какая доля яркости могла бы быть искусственной.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как выбрать цели для поиска в проекте SETI?

Учёные выбирают цели based on различных критериев: близкие звёзды, похожие на Солнце; планеты в зонах обитаемости; или, как в новом подходе, целые галактики с необычными характеристиками.

Что лучше: искать целенаправленные сигналы или техносигнатуры?

Оба подхода важны и дополняют друг друга. Поиск целенаправленных сигналов более точен, но technosignatures могут быть более распространённым и заметным явлением в масштабах галактик.

Исторический контекст

Идея о том, что человечество не одиноко во Вселенной, волновала умы ещё с античных времён. Философы Древней Греции рассуждали о множественности обитаемых миров. Однако научный подход к этому вопросу сформировался лишь в XX веке с появлением радиоастрономии.

Это позволило перейти от умозрительных заключений к практическим экспериментам. Исследования, подобные работе Лаки, знаменуют новый этап, когда поиск становится ещё более масштабным и статистически обоснованным, охватывая уже не отдельные звёзды, а целые галактики.