Уявіть, що інопланетна цивілізація ніколи не намагається з нами зв’язатися, не будує гігантських маяків і не шле радіопривітів у космос. Вона просто живе, користується своїм «мобільним зв’язком» і Wi‑Fi — а ми все одно можемо її почути. Саме таку можливість, за оцінками дослідників, відкриє новий гігантський радіотелескоп Square Kilometre Array (SKA), про який розповідає Universe Today.
Що відомо коротко
- SKA — це масив радіотелескопів на двох континентах, в Австралії та Африці, із загальною площею приймальної поверхні близько 1 квадратного кілометра.
- За розрахунками авторів, однієї години роботи SKA достатньо, щоб вловити радіосигнали рівня сучасної земної мобільної мережі з екзопланети за 4 світлові роки.
- На відміну від класичного SETI, SKA зможе шукати не лише навмисні «маяки», а й випадковий «витік» техногенного випромінювання.
- Щоб отримати час на телескопі, SETI-команда планує працювати «на хвості» інших спостережень, використовуючи ті самі дані для свого аналізу.
- Для відсіювання земних перешкод залучатимуть штучний інтелект і техніку наддовгобазової інтерферометрії (VLBI).
Як шукати тих, хто навіть не намагається нам сигналізувати
Класичний пошук позаземного розуму (SETI) десятиліттями був схожий на спробу почути один-єдиний маяк серед океану шуму. Телескопи «слухали» дуже вузькі діапазони частот, наприклад між лініями водню та гідроксилу, сподіваючись, що інопланетяни спеціально виберуть саме їх для передачі.
Це як чекати, що хтось на іншому кінці міста обов’язково подзвонить вам саме на стаціонарний телефон, у певну хвилину і скаже кодову фразу. Шанс влучити в такий збіг мізерний. Значно ймовірніше, що цивілізація просто користується своїми технологіями — зв’язком, радарами, супутниками — і мимоволі «підсвічує» космос радіохвилями.
SKA настільки чутливий і охоплює настільки велику ділянку неба, що зможе вловлювати саме цей ненавмисний «шум цивілізації». За оцінками Ченоа Тремблей (Chenoa Tremblay) та її колег, одна година спостережень дозволить помітити радіофон, подібний до нашої мобільної мережі, з планети на відстані Проксими Центавра.
Що робить SKA настільки потужним «слухачем»
Square Kilometre Array — це не один гігантський «тарілкоподібний» телескоп, а тисячі антен, розкиданих на величезних площах в Австралії та Африці. Разом вони працюють як єдиний інструмент з колосальною ефективною площею прийому.
Уявіть собі мікрофон, складений із мільйонів дрібних мікрофончиків, розставлених по всьому стадіону. Кожен поодинці майже нічого не чує, але якщо зібрати їхні сигнали разом, можна розрізнити шепіт з іншого кінця міста. Так само SKA комбінує сигнали від багатьох антен, досягаючи надзвичайної чутливості.
Ще одна перевага — величезне поле огляду. SKA зможе одночасно «дивитися» на велику ділянку неба, збираючи гори даних. І саме в цих горах SETI-дослідники сподіваються знайти тонкі, але підозріло впорядковані радіосигнали.
Як SETI «підсідає» на чужі спостереження
Час на таких інструментах, як SKA, розписаний майже по хвилинах. Астрономи полюють за спалахами наднових, вивчають радіогалактики, пульсари та інші об’єкти. Виділити окрему програму лише під пошук інопланетян дуже складно.
Тому SETI-команда обрала іншу стратегію: не просити окремий час, а використовувати ті ж дані, які SKA збирає для інших наукових задач. Радіосигнал легко дублювати, тож дослідники планують створити власний «паралельний» конвеєр обробки, не заважаючи основним спостереженням.
Далі ці дані можна буде звіряти з великими астрономічними каталогами, наприклад з місією Gaia, щоб зрозуміти, чи збігається підозрілий сигнал з реальною зорею або екзопланетою, а не з випадковим шумом.
Дані, перешкоди і роль штучного інтелекту
Оборотний бік такої чутливості — неймовірні обсяги інформації. Радіоприймачі SKA генеруватимуть потоки даних, які складно не лише зберігати, а й вчасно аналізувати. Колись про це нагадував проєкт SETI@Home, де користувачі віддавали потужність своїх домашніх комп’ютерів на обробку сигналів.
Якщо цікаві сигнали не встигати аналізувати, їх можуть просто відкинути на етапі попередньої фільтрації, бо зберігати все надто дорого. Тому потрібні розумні алгоритми, які в реальному часі відбиратимуть найперспективніші фрагменти.
Ще одна проблема — ми самі. Земля буквально «кричить» у радіодіапазоні: літаки, супутники, радіостанції, радари. Відрізнити слабкий інопланетний сигнал від, скажімо, літака над австралійською пустелею дуже складно.
Тут у гру входить штучний інтелект. Алгоритми мають навчитися впізнавати характерні «почерки» людських радіоперешкод (RFI) і відкидати їх. Допоможе й техніка наддовгобазової інтерферометрії (VLBI): антени, рознесені на тисячі кілометрів, дозволяють дуже точно визначати, звідки саме прийшов сигнал. Для джерела за межами Сонячної системи ця «геометрія» виглядатиме зовсім інакше, ніж для літака чи супутника поблизу Землі.
Що означатиме навіть «порожній» результат
Ніхто не може гарантувати, що SKA знайде хоч щось, схоже на сигнал від іншої цивілізації. Можливо, ми виявимося єдиними «галасливими» істотами в околі, або ж інші цивілізації користуються зовсім іншими технологіями зв’язку.
Але навіть відсутність виявлених сигналів стане важливим результатом. Це дозволить поставити жорсткіші межі: наприклад, скільки технічно розвинених цивілізацій може бути в певному радіусі від Землі, якщо жодна з них не «світиться» у радіодіапазоні на рівні нашої мобільної мережі.
І якщо для цього достатньо «підчепитися» до вже запланованих спостережень, додати розумну обробку даних і, можливо, трохи розподілених обчислень — це виглядає як науковий експеримент з дуже вигідним співвідношенням витрат і потенційного відкриття.
FAQ
Це вже працює чи поки що лише план?
SKA перебуває у багаторічній фазі розгортання, тож повноцінні SETI-програми ще попереду. Однак дослідники вже зараз прораховують чутливість масиву та готують програмне забезпечення, щоб одразу використати його можливості, щойно телескоп запрацює на повну.
Чому попередні SETI-пошуки могли нічого не знайти?
Раніше телескопи були змушені «цілитися» у дуже вузькі діапазони частот і невеликі ділянки неба через обмежені ресурси. Вони шукали переважно навмисні маяки, а не випадковий «витік» сигналів. SKA вперше поєднує велику чутливість, широкий огляд неба та можливість аналізувати ненавмисні техногенні випромінювання.
Чи можна буде знову долучитися до пошуку, як у SETI@Home?
У статті згадується досвід SETI@Home як приклад потреби у великих обчислювальних ресурсах. Конкретних планів нового масового проєкту не описано, але ідея розподілених обчислень залишається привабливою для обробки даних SKA.
Як зрозуміти, що сигнал справді інопланетний, а не просто рідкісний природний феномен?
Дослідники покладатимуться на поєднання кількох критеріїв: точне визначення напрямку на джерело, повторюваність сигналу, його структуру та відповідність відомим природним процесам. Якщо сигнал «прив’язаний» до конкретної зорі чи екзопланети, не схожий на земні перешкоди й не пояснюється астрономічними явищами, він стане кандидатом на штучне походження.
🤯 Можливість почути «фоновий шум» чужої цивілізації, навіть якщо вона ніколи не намагалася з нами заговорити, перетворює космос із мовчазної порожнечі на місце, де будь-яка технологія залишає слід. SKA робить цей слід достатньо гучним, щоб ми вперше реально спробували його вловити — і це змінює саме уявлення про те, як шукати життя у Всесвіті.