Почему мы искали не там: новый взгляд на поиск инопланетного разума

Трудно услышать чей-то шепот на стадионе, заполненном тысячами людей. Именно так, по мнению астрофизика Бенджамина Цукермана из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, человечество долгие десятилетия вело поиски внеземного разума. Мы настраивали наши приборы на едва уловимые, слабые сигналы, надеясь, что инопланетяне, как и мы, экономят энергию и транслируют сообщения во все стороны сразу. Ученый в своем исследовании, опубликованном в журнале The Astrophysical Journal, предлагает изменить такой подход. Его главная идея простаа: если цивилизация действительно хочет, чтобы ее заметили, она будет кричать, а не шептать. И кричать при помощи мощного, сфокусированного луча, подобно гигантскому прожектору, а не тусклой лампочке.

Чтобы понять, почему наши предыдущие поиски были столь ограниченными, нужно обратиться к истории. В 1964 году советский астрофизик Николай Кардашев предложил знаменитую шкалу для классификации цивилизаций по уровню потребляемой ими энергии. В рамках этой же логики он предположил, что любые передаваемые сигналы должны быть изотропными, то есть одинаковыми во всех направлениях. Казалось бы, это разумно: зачем посылать мощный луч в одну точку, если не знаешь, где находится адресат?

Однако у такого подхода есть фатальный недостаток. При изотропной передаче энергия сигнала распыляется по колоссальной сфере, и в любом конкретном месте, например, на Земле, он будет невероятно слабым. Чтобы хоть как-то выделить этот «шепот» на фоне космического шума, ученым SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) пришлось использовать алгоритмы, анализирующие сверхузкие полосы частот, шириной всего в несколько герц.

В результате, даже используя сложнейшее оборудование, ученые исследовали лишь жалкий процент от всего радио- и микроволнового диапазона. Это все равно что искать иголку в стоге сена, проверяя каждую соломинку под микроскопом, но игнорируя при этом девять десятых стога.

Бенджамин Цукерман предлагает полностью изменить исходную посылку. Он утверждает, что разумная цивилизация, обладающая технологиями для межзвездной связи, будет использовать высоконаправленные антенны, создающие узкие, как лазер, лучи. Такая передача колоссально эффективна: почти вся энергия сфокусирована в одном направлении, что позволяет сигналу преодолевать огромные расстояния, не теряя мощности. В этом случае проблема слабого сигнала отпадает сама собой.

Но как тогда его искать? Если луч не направлен точно на нас, мы его никогда не заметим. Однако здесь кроется гениальная простота: если цивилизаций много или если они по очереди «прощупывают» лучом разные участки галактики, то рано или поздно такой луч неминуемо попадет в поле зрения наших телескопов. Причем важнее всего здесь даже не направление, а сама природа сигнала. Цукерман подчеркивает, что если мы перестанем фокусироваться на узких радиополосах и начнем смотреть шире — в инфракрасном и оптическом диапазонах, то мы сможем обнаружить такой инопланетный «прожектор» совершенно случайно, в ходе обычных, рутинных астрономических обзоров, которые делаются для изучения далеких звезд и галактик, а вовсе не для поиска братьев по разуму.

И тут наступает самый захватывающий момент. Раз уж ученые ведут такие обзоры уже около ста лет, то их данные можно использовать не для поиска, а для установления пределов. Если за сто лет никто из астрономов случайно не наткнулся на явно искусственный мощный луч, значит, в нашей ближайшей космической окрестности таких передатчиков просто нет. Цукерман идет дальше и уточняет условия. Он вводит разумное биологическое и астрофизическое ограничение: инопланетная жизнь, скорее всего, подобно нам, основана на жидкой воде, а значит, ее планета должна вращаться в обитаемой зоне вокруг звезды, похожей на Солнце. Причем звезда не должна быть слишком тяжелой, иначе она сгорит слишком быстро, не оставив времени на эволюцию. Подходят только светила с массой менее 1,25 солнечных, чей срок жизни превышает 4,5 миллиарда лет.

Беря за основу эти параметры, а также временные рамки существования на Земле кислородной атмосферы (последние два миллиарда лет), ученый подсчитал, сколько подходящих звезд пролетело на критическом расстоянии от нас.

Его вывод, опубликованный в The Astrophysical Journal, звучит как приговор для многих фантастических романов: ни одна технологически развитая инопланетная цивилизация, которая вела бы целенаправленную мощную передачу сигналов, не проходила на расстоянии менее 100 световых лет от Земли за последние несколько миллиардов лет. Проще говоря, если бы кто-то «светил» нам своим прожектором с дистанции ближе ста световых лет, мы бы это уже заметили, причем не специальные программы SETI, а обычные астрономы во время своих наблюдений.

Итог исследования, однако, не повод для грусти, а скорее новый маршрут на карте поисков. Работа позволяет перейти от философских рассуждений к численным оценкам. Она показывает, что для дальнейших поисков необходим не узкий радиоприемник, а широкополосный обзор старых, похожих на Солнце звезд от радио- до видимых частот. Это расширит известный нам «пустой» радиус в 100 световых лет и позволит оценить верхний предел количества цивилизаций в Млечном Пути.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях