Я поспорил на чашку кофе всем, что к 2035 году у нас появятся доказательства E.T. Для многих моих коллег это звучит как проигрышное предложение. Уже более полувека небольшая группа учёных занимается поиском внеземного интеллекта (Search for Extraterrestrial Intelligence) или SETI. И мы ничего не нашли.
Я оптимист – как учёный, я должен им быть. Но мои надежды – не принятие желаемого за действительное; они основаны на прочной логике SETI. Полвека звучит как долгое время, но поиск действительно лишь начался. Учитывая текущее состояние усилий и способностей SETI, я чувствую, что мы находимся на пороге чего-то действительно революционного.
Большинство наших экспериментов до сих пор использовали большие радиоантенны, чтобы подслушивать радиосигналы, передаваемые другими цивилизациями, подход, который был показан Джоди Фостер в фильме «Контакт» 1997 года. В отличие от прочих фильмов про пришельцев, в Контакте очень хорошо показали, как мы могли бы искать инопланетян. Тем не менее, этот фильм усилил общее убеждение, что учёные из SETI ведут поиски необычных космических паттернов, таких как последовательность простых чисел. Правда проще: мы искали узкополосные сигналы. «Узкополосные» означает, что большая часть мощности передатчика сжата в крошечную часть радиодиапазона, что облегчает поиск передачи. Это аналогично тому, как лазерная указка, несмотря на наличие всего нескольких милливатт мощности, тем не менее выглядит яркой, потому что энергия сосредоточена в узком диапазоне длин волн.
Современный приёмник SETI одновременно исследует десятки и даже сотни миллионов каналов, каждый из которых имеет ограниченную полосу пропускания 1 Гц. Эта пропускная способность в 5 миллионов раз уже, чем телевизионный сигнал, и не может переносить информацию – сообщение. Но идея состоит в том, чтобы сначала обнаружить инопланетян, которые находятся в эфире, после чего будет создан гораздо больший инструмент, чтобы найти любую модуляцию.
Чтобы ориентировать наши антенны, SETI традиционно использовала два подхода. Одним из них является сканирование как можно большего участка неба; другой – фокус на соседних звёздных системах. Вы могли бы подумать, что у первого будет преимущество, поскольку в нем нет предположений о том, где могут быть пришельцы. Но в исследовании неба вы проводите большую часть времени, глядя на пустое пространство. Если вы согласны с общепринятым мнением, о том, что инопланетяне, скорее всего, живут на планетах или лунах, тогда лучше потратить драгоценное время телескопа на изучение близлежащих звёздных систем.
Трудно представить, что инопланетяне пойдут на то, чтобы столкнуть две чёрные дыры.
Одним из текущих целевых поисков является исследование красных карликов, которое проходит в Allen Telescope Array, ансамбле из 42 антенн, расположенный в Калифорнийских Каскадах. Мы собираем список из 20 000 маленьких звёзд, которые являются первыми кандидатами на обитаемые планеты. Эти румяные звёзды многочисленны и, в среднем, стары. Большинству из них были миллиарды лет, когда жизнь на Земле эволюционировала от микроскопической слизи до высокотехнологичных гоминид. Астрономы считают, что примерно половина всех красных карликов может представлять собой скалистый мир в обитаемой зоне, где вода будет оставаться в жидком виде.
Институт SETI – не единственная группа охотников за инопланетянами. Благодаря большому вливанию денег от российского миллиардера Юрия Мильнера, группа SETI в Калифорнийском университете в Бёркли арендует время на телескопе Green Bank в Западной Вирджинии и радиотелескопе Parkes к западу от Сиднея, Австралия. Их десятилетний проект, известный как Breakthrough Listen, также сфокусирован на отдельных звёздных системах.
Хотя эти усилия в целом похожи на то, что было сделано в течение десятилетий, они не являются прежним SETI. Быстрый рост цифровой обработки означает, что можно рассмотреть несколько более широких полос радиодиапазона, и, в случае с Allen массивом, многие звездные системы могут быть проверены одновременно. В массиве теперь изучаются сразу три звезды, но дополнительная мощность компьютера может увеличить их до более чем 100. В течение двух десятилетий эксперименты SETI смогут завершить разведку в 1 миллионе звездных систем, что в сотни раз больше, чем было до сих пор. Учёные из SETI от Фрэнка Дрейка до Карла Сагана подсчитали, что в настоящее время в Галактике находится от 10 000 до нескольких миллионов вещающих цивилизаций. Если эти оценки правильные, то изучение 1 миллиона звёздных систем может привести к открытию. Итак, если предположение SETI верно, мы должны найти трансляцию от E.T. в течение одного поколения. Это избавило бы меня от того, чтобы купить вам чашку кофе.
Кроме того, учёные разделились. В течение двух десятилетий некоторые исследователи SETI использовали обычные оптические телескопы для поиска чрезвычайно коротких лазерных вспышек, исходящих от звёзд. Во многих отношениях инопланетяне могут с большей вероятностью общаться импульсным светом, чем радиосигналами, по той же причине, по которой люди обращаются к волоконной оптике для доступа в Интернет: он может, по крайней мере в принципе, отправлять в 100 000 раз больше бит в секунду, чем радио. Эти так называемые оптические эксперименты SETI были ограничены просмотром одной звёздной системы за раз. Но, как и их родственники – радиолюбители, они будут работать намного быстрее, поскольку новая технология позволяет им исследовать все более широкие участки неба.
Обсерватория нейтрино IceCube в Антарктиде искала космические нейтрино, которые некоторые астрономы предложили как среду для внеземных коммуникаций.
Физики также предложили совершенно новые способы коммуникации, такие как нейтрино и гравитационные волны. Некоторые из моих коллег SETI продумали эти варианты, но в настоящий момент мы не видим в них большой пользы. Как нейтрино, так и гравитационные волны по своей природе трудно создавать и обнаруживать. В природе нужны коллапс звезды или слияние чёрных дыр, чтобы произвести их в нужном количестве. Общая энергия, необходимая для отправки «Привет, Земля», была бы большой даже для цивилизации, управляющей ресурсами галактики.
IceCube, большой нейтринный детектор Университета Висконсина в Антарктиде, чувствителен только к очень высокоэнергетическим частицам, которые являются наиболее дорогими для производства. За все годы работы он обнаружил в общей сложности несколько десятков этих частиц, хотя он имеет размер в кубический километр. Что касается гравитационных волн, Лазерная Интерферометрическая Гравитационно-волновая Обсерватория была способна обнаруживать сталкивающиеся чёрные дыры в последние секунды их коллапса. Трудно представить себе, что инопланетяне занялись бы проблемой столкновения двух огромных чёрных дыр, чтобы получить секундный сигнал.
Но есть совершенно другой подход, который ещё предстоит изучить очень подробно: поиск артефактов – инженерных проектов продвинутой цивилизации. Некоторые астрономы предложили чужую мегаструктуру, возможно, сферу Дайсона, собирающую энергию, как объяснение таинственного затемнения звезды Tabby (официально известной как KIC 8462852). Это серьёзная возможность, но до сих пор не найдено доказательств в её поддержку.
Мы никогда не сможем доказать, что инопланетян нет, только лишь что они есть.
Также можно предположить, что инопланетяне могли оставить капсулы времени в нашей собственной солнечной системе, возможно, миллионы или миллиарды лет назад, исходя из предположения, что наша планета может в конечном итоге развить вид, способный их найти. Лагранжевы точки Земли и Луны, где гравитация Земли, Луны и Солнца сбалансирована, так что объект, находящийся в них, останется в них без изменений – были предложены в качестве хороших охотничьих угодий для чужих артефактов, как и сама Луна.
Другая идея заключается в том, что мы должны искать высокоэнергетические выхлопы межзвёздных ракет. Самый быстрый космический корабль, по-видимому, будет использовать наиболее эффективное топливо: вещество, аннигилирующее с антиматерией. Их «горение» не только будет нести корабль через пространство с огромной скоростью, но и приведёт к выхлопу гамма-излучения, которое мы можем обнаружить. Ракеты можно отличить от естественных источников гамма-излучения по относительно быстрому их движению по небу.
Артефакты привлекательны в том, что найти их проще. Например, для поиска сигналов вам необходимо активировать свои инструменты в нужное время. Вы не можете искать радио-пинг, лазерные вспышки или всплески нейтрино, если E.T. послал их во времена динозавров или через сто миллионов лет в будущем. Артефакты не имеют такой проблемы синхронности. Тем не менее, поиск артефактов имеет свои собственные недостатки. Всё, что находится за пределами нашей Солнечной системы, должно быть действительно огромным, чтобы быть видимым; двоюродных братьев корабля «Enterprise» было бы очень сложно найти.
SETI не является традиционной наукой, в которой гипотеза может быть сфальсифицирована. Мы никогда не сможем доказать, что инопланетян нет, только лишь что они есть. Но наша способность искать улучшается с каждым технологическим прорывом. Я сравниваю ситуацию с 1491 годом. Европейская цивилизация насчитывала около 2500 лет, но Америки не было на одной карте. Мезоамериканская цивилизация, с иной стороны, жила примерно так же долго, и также не знала, что лежит над океанами. С криком матроса на Пинте всё изменилось.
Сет Шостак – старший астроном в Институте SETI. Он возглавлял Исследовательскую Группу Международной Академии Астронавтики в течение десятилетия и ведёт недельное научное радио-шоу Института SETI, «Big Picture Science». Он является соавтором учебника по астробиологии и книги «Исповедь охотника за пришельцами: поиск учёными внеземного разума».
Источник
