Поки астрономи прицільно «слухали» декілька обраних зірок у пошуках інопланетних сигналів, виявилося, що вони мимохіть перевірили на техносигнатури мільйони інших світил. Новий аналіз архівних спостережень масиву ALMA, проведений командою з Манчестера і описаний у SciTechDaily, показує: в уже зібраних даних приховано і нові частоти для SETI, і набагато більшу кількість зірок, ніж астрономи вважали раніше.
Що відомо коротко
- Більшість радіопошуків SETI зосереджені у вузькому діапазоні 1,42–1,66 ГГц, відомому як «водяна діра».
- Луїза Мейсон (Louisa Mason) використала архівні дані телескопа ALMA у міліметровому та субміліметровому діапазоні, який майже не досліджували для SETI.
- У двох вузьких вікнах частот у даних діапазону Band 3 ALMA не виявлено кандидатів у техносигнатури, що перевищують поріг виявлення.
- Мейсон застосувала галактичну модель Besançon і показала, що в одному ранньому огляді реальна кількість охоплених зірок зросла з ≈288 000 до понад 6,1 мільйона.
- Результати свідчать, що архіви радіотелескопів містять набагато більше досліджених зірок і майже незаймані для SETI високочастотні діапазони.
Чому інопланетян шукали у «водяній дірі»
Радіоастрономи люблять аналогії з побуту. Уявімо нічне місто з шумними вулицями: знайти тиху кав’ярню для зустрічі там непросто. У радіоефірі Всесвіту такою «тихою кав’ярнею» для SETI давно вважали діапазон від 1,42 до 1,66 ГГц.
Цю ділянку називають «водяною дірою», бо вона лежить між природними випромінюваннями атомарного водню та гідроксилу — двох складників молекули води. Логіка астрономів пряма: будь-яка технологічна цивілізація, що вміє будувати радіотелескопи, розумітиме важливість водню й гідроксилу. Тож саме між їхніми лініями — зручно «домовитися» про частоту для міжзоряного «радіочату».
Тому більшість проєктів SETI десятиліттями спрямовували найчутливіші антени саме на цей спокійний, відносно вільний від природних завад діапазон. Усе, що вище по частоті, лишалося майже білим полем.
Як ALMA відкрив для SETI «високочастотне вікно»
Астрономка та докторантка Університету Манчестера Луїза Мейсон вирішила подивитися зовсім в інший бік радіоспектра. Вона провела перший огляд SETI з використанням даних обсерваторії ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) у Чилі — одного з найпотужніших у світі радіотелескопів високих частот.
Замість того щоб просити новий час на телескопі, Мейсон проаналізувала вже наявні архівні спостереження, спочатку зібрані для зовсім інших астрономічних задач. Це схоже на те, як перегляд старих фото раптом відкриває деталі на задньому плані, на які ніхто не звертав уваги під час зйомки.
Мейсон шукала вузькосмугові радіосигнали — дуже тонкі за частотою «голки» в радіошумі. Такі сигнали важко пояснити природними процесами, зате вони добре пасують до уявлення про роботу штучних передавачів.
Вона зосередилася на двох вузьких вікнах частот у даних Band 3 ALMA. У жодному з чотирьох опрацьованих архівних спостережень не виявлено сигналів, які б перевищували поріг виявлення й могли претендувати на роль техносигнатур.
Важливий підсумок не в самій «відсутності сигналу», а в тому, що міліметровий і субміліметровий радіодіапазони майже не досліджені для SETI. ALMA демонструє: ці частоти — величезна нова територія, яку тільки починають «прослуховувати».
Сюрприз від «зоряного прилову»: мільйони неврахованих цілей
Найнеочікуваніший результат роботи Мейсон стосується не частот, а кількості зірок, які SETI вже встигло охопити частково «випадково». Коли радіотелескоп націлюється на одну конкретну зорю чи галактику, у його полі зору опиняється одразу безліч інших об’єктів — це своєрідний «зоряний прилов».
Досі оцінювати цей прилов намагалися за допомогою зоряних каталогів на кшталт Gaia. Але вони неповні: далекі, дуже тьмяні або важкі для ідентифікації зорі часто до них просто не потрапляють.
Мейсон пішла іншим шляхом і застосувала до вже проведеного радіоогляду на 1 327 точок спостереження галактичну модель Besançon. Така модель не просто перелічує відомі зорі, а статистично описує всю зоряну популяцію Чумацького Шляху в обраному напрямку, включно з об’єктами, яких немає в каталогах.
Виявилося, що реальна кількість зірок, які потрапили в поле зору того огляду, зросла з приблизно 288 000 (за Gaia) до понад 6,1 мільйона (за моделлю). Тобто попередні пошуки вже «прослухали» майже у двадцять разів більше потенційних зоряних систем, ніж вважалося.
Це змінює уявлення про те, яку частину нашої Галактики насправді перевірили на наявність можливих інопланетних передавачів. Маленький за часом і кутовим розміром набір спостережень може містити величезну й дуже різноманітну колекцію зірок, про які дослідники навіть не думали як про цілі SETI.
Що означає відсутність сигналу
Мейсон наголошує: те, що в її пошуку не знайдено жодної кандидатної техносигнатури, не означає, що інтелектуального життя немає. Це лише констатація факту, що у двох невеликих вікнах частот, проаналізованих у наявних даних ALMA, нічого підозрілого не виявили.
Радіоспектр надзвичайно широкий, і навіть із урахуванням «зоряного прилову» досліджена частина Галактики поки що мізерна. Крім того, ніхто не знає, які саме частоти або типи сигналів могла б обрати інша цивілізація — якщо вона взагалі використовує радіо для зв’язку чи маяків.
Робота Мейсон радше вказує напрямок: по-перше, варто набагато активніше досліджувати високочастотні діапазони, де практично немає попередніх спроб SETI. По-друге, слід «витискати максимум» з архівних даних радіотелескопів, застосовуючи до них сучасні методи моделювання галактики.
FAQ
Ці результати вже остаточні чи це попередні висновки?
Аналіз Мейсон базується на обмеженій кількості архівних спостережень ALMA та вибіркових частотних вікнах. Це не завершений «перепис» Галактики, а радше демонстрація методу й потенціалу високочастотних діапазонів та галактичних моделей. Подальші роботи можуть розширити як частотний діапазон, так і обсяг оброблених даних.
Чому астрономи не помітили «зоряний прилов» раніше?
Основна увага завжди приділялася цільовим об’єктам: конкретній зірці чи галактиці, заради якої планували спостереження. Фонова популяція зірок у полі зору була другорядною і оцінювалась за неповними каталогами. Лише застосування комплексних галактичних моделей дало змогу побачити реальний масштаб цього «бонусу».
Чи можуть інші радіотелескопи повторити підхід з архівними даними?
Так, саме це й пропонує робота Мейсон. Багато обсерваторій мають величезні архіви спостережень, зібраних із зовсім іншими науковими цілями. Перегляд цих даних з точки зору SETI та моделювання зоряної популяції в полі зору може суттєво збільшити кількість уже перевірених зірок без потреби в новому телескопному часі.
Чи означає розширення частот, що «водяна діра» втрачає актуальність?
Ні, «водяна діра» все ще залишається логічною та привабливою для пошуків SETI ділянкою спектра. Розширення до міліметрового й субміліметрового діапазонів не скасовує її важливості, а лише додає нові «канали», де також можуть приховуватися технологічні сигнали, якщо інші цивілізації обрали інші стратегії зв’язку.
🤯 Виявляється, полюючи за сигналами з кількох обраних зірок, ми мимохіть «прослухали» мільйони інших — і це змушує по-новому поглянути на те, скільки Всесвіту вже перевірено на сліди розуму, і скільки ще приховано в архівах, які тільки чекають свого другого читання.