Астрономы просканировали 12 планет на наличие инопланетных сигналов, пока они находились перед своими звездами.
Телескоп Роберта К. Берда Грин-Бэнк (GBT), часть обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, является первым в мире радиотелескопом с одной тарелкой. Благодаря своей 100-метровой тарелке (328 футов), незаблокированной апертуре и превосходной точности поверхности, GBT обеспечивает беспрецедентную чувствительность в диапазоне длин волн от миллиметра до метра — от очень высоких до сверхвысоких частот (от УКВ до КВЧ). С 2017 года он также стал одним из основных инструментов, используемых Breakthrough Listen и другими институтами, занимающимися поиском внеземного разума (SETI).
Недавно международная группа исследователей из Института SETI, Breakthrough Listen и нескольких университетов просканировала двенадцать экзопланет на наличие признаков технологической активности (также известных как «техносигнатуры»). Их наблюдения были приурочены к моменту прохождения планет перед их солнцем относительно наблюдателя (т. е. совершения транзита). Хотя исследование не выявило каких-либо явных признаков техносигнатур, они выявили два представляющих интерес радиосигнала, требующих последующего наблюдения. Эта новая техника может значительно расширить поле SETI и создать всевозможные возможности для будущих исследований.
Команду возглавила София З. Шейх, аспирант Института SETI и Исследовательского центра SETI в Беркли (UC Berkeley), а также другие участники программы SETI для выпускников, проводимой Центром внеземной разведки штата Пенсильвания (PSETIC). К ним присоединились команды из Breakthrough Listen, Центра экзопланет и обитаемых миров (CEHW), Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR), а также нескольких университетов и исследовательских институтов. Статья с подробным описанием их исследования планируется опубликовать в The Astronomical Journal.
Поиск радиосигналов был установленным соглашением SETI с момента проведения первого исследования в 1961 году. Это был проект Ozma, которым руководил покойный и легендарный астрофизик из Корнелла Фрэнк Дрейк, в честь которого названо уравнение Дрейка. В последние годы область SETI значительно расширилась благодаря появлению радиотелескопов следующего поколения и новых методов анализа данных (многие из которых включают машинное обучение). Виды техносигнатур, которые могут искать исследователи, также расширяются, начиная от направленной энергии и нейтрино и заканчивая гравитационными волнами.
Тем не менее, радиопередачи остаются наиболее востребованной техносигнатурой, а радиообзоры развиваются экспоненциально благодаря недавно разработанному оборудованию и передовым вычислительным методам. Как Шейх сказал Universe Today по электронной почте:
«Традиционное радио SETI расширяется в геометрической прогрессии, появляются новые источники финансирования и появляются новые радиотелескопы (например, MeerKAT)», — сказала она. «Кроме того, в эту область вовлекается много новых ученых, в том числе как студенты, так и эксперты в других областях, которые применяют свои навыки для решения задачи техносигнатуры. Очень интересно быть частью SETI в такой динамичный момент времени.»
Однако поиск доказательств существования искусственных радиосигналов остается сложной задачей, требующей мощных массивов, значительного времени наблюдения, а также огромной приверженности и терпения со стороны исследовательских групп. Кроме того, среди исследователей SETI растет беспокойство по поводу того, что большая часть пространства поиска (не только с точки зрения физического пространства, но и возможных типов техносигнатур) все еще не исследована. По словам Шейх и ее команды, это создает возможность для создания новых проектов, которые могли бы заполнить неизведанные области «пространства параметров»:
«Классическая проблема с SETI — это проблема «иголки в стоге сена» — даже если кто-то изо всех сил пытается привлечь наше внимание, пространство огромно, и есть так много форм, которые может принять сообщение (даже если вы просто ограничите пространство возможностей или пространство параметров к радиочастотному спектру). Поэтому будет полезно, если мы попытаемся выяснить особые места, время или частоты, которые могут быть более вероятными местами для сообщений, чем любая случайная точка».
Они известны как «точки Шеллинга» — понятие из теории игр, когда два или более человека приходят к одному и тому же решению по умолчанию и в отсутствие общения. Примеры включают такие места, как Галактический центр, где, по мнению некоторых исследователей SETI, с наибольшей вероятностью могут быть обнаружены цивилизации, или такие частоты, как 1420 МГц. Также известна как «водородная» или «21-сантиметровая линия». эта частота соответствует изменению энергетического состояния нейтрального водорода. Исследователи SETI считают радиоволны на этой частоте благоприятными, поскольку они могут проникать через большие облака пыли в межзвездной среде (ISM).
Для своего исследования Шейх и ее коллеги обратились к данным о 12 экзопланетах, идентифицированных космическим телескопом Кеплера. Эти планеты были обнаружены с помощью транзитной фотометрии (также известной как транзитная фотометрия), где периодические провалы светимости звезды используются для подтверждения присутствия экзопланет и ограничения их размера и периодов обращения. GBT собирал данные об этих экзопланетах Кеплера, когда они проходили мимо своих звезд 25 марта 2018 года. Цель состояла в том, чтобы увидеть, совпадают ли радиопередачи с этими транзитами, что является верным признаком того, что развитая цивилизация пытается общаться.
«Для этого конкретного проекта мы использовали центры планетарных транзитов в качестве точек Шеллинга. Другими словами, мы рассчитали время наших наблюдений таким образом, чтобы интересующая нас экзопланета была выровнена с ее родительской звездой и Солнечной системой. Это время, когда мы знать (наблюдая за падением яркости, когда планета проходит перед своей звездой), и это время, которое также знала бы любая потенциальная жизнь на экзопланете — поэтому оно «взаимно выводимо», — сказал Шейх.
Хотя передача постоянного сообщения чрезвычайно энергозатратна, этот метод сужает передачу до определенного взаимно выводимого окна. Это значительно снижает затраты на отправку сообщений в космос и значительно увеличивает шансы обнаружения сообщений. Шейх и ее коллеги первыми использовали эту технику в поиске радиотехносигнатур. И хотя они не обнаружили никаких техносигнатур, их новаторское исследование установило процедуру, которая значительно облегчит проведение подобных опросов в будущем.
Это было пилотное исследование идеи транзитов как точек Шеллинга, и будущие исследования расширят выборку, включив в нее значительно больше экзопланет», — заключила она. «Это особенно актуально для предстоящих комменсальных проектов, таких как COSMIC на ngVLA, которые будут почти постоянно наблюдать за небом — с таким большим количеством новых данных в пути, точное знание, когда и где искать, поможет нам расставить приоритеты в отношении потенциально реальных сигналов.
