Новая техника позволит более точно обнаруживать сигналы инопланетян из космоса
Исследователи разработали новую технику для лучшего обнаружения внеземных радиосигналов за счет устранения помех, создаваемых наземными устройствами. Есть надежда, что этот метод приведет к открытию первого свидетельства жизни за пределами нашей планеты.
Поиск внеземного разума (SETI) направлен на обнаружение свидетельств существования технологических цивилизаций — техносигнатур — в других местах Вселенной.
Радиочастоты из всего электромагнитного спектра — хорошие кандидаты для обнаружения техносигнатур. С момента первого специализированного радиопоиска техносигнатур в 1961 году эксперименты SETI значительно расширились, охватив более широкие полосы частот, более высокое разрешение и дополнительные типы сигналов.
Проект Breakthrough Listen (BL), базирующийся в Калифорнийском университете в Беркли, является на сегодняшний день наиболее полной поисковой программой SETI, наблюдающей за космосом с использованием широкой полосы пропускания на объектах, включая радиотелескопы Green Bank (GBT) и Parkes.
Проблема с использованием наземных радиотелескопов заключается в том, что они подвержены наземным и спутниковым радиопомехам. Мобильные телефоны, микроволновые печи, автомобильные двигатели и спутники SpaceX Starlink — все они могут производить сигналы, имитирующие техносигнатуру, вызывая ложную тревогу. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали новую методику уменьшения этого типа помех.
«Я думаю, что это одно из самых больших достижений в радио SETI за долгое время», — сказал Эндрю Симион, один из соавторов исследования. «Впервые у нас есть метод, который, если у нас есть только один сигнал, потенциально может позволить нам внутренне отличить его от радиочастотных помех. Это довольно удивительно, потому что, если учесть что-то вроде сигнала «Wow!», они часто одноразовые».
Сигнал «Wow!» был сильным 72-секундным сигналом, полученным радиотелескопом Big Ear Radio в 1977 году. Он назван так потому, что, когда астроном Джерри Эйман заметил его на компьютерной распечатке несколько дней спустя, он написал «Wow!» красной ручкой на странице. Хотя происхождение сигнала предполагалось, но еще не идентифицировано, и сигнал остается самым сильным кандидатом на радиопередачу внеземных цивилизаций из когда-либо обнаруженных. С тех пор он не наблюдается.
«Первое обнаружение инопланетян вполне может быть разовым, когда мы видим только один сигнал», — сказал Эндрю Симион. «И если сигнал не повторяется, мы мало что можем сказать об этом. И, очевидно, наиболее вероятным объяснением этого являются радиочастотные помехи, как и наиболее вероятное объяснение появления сигнала. Обладание этой новой техникой и приборами, способными записывать данные с достаточной точностью, чтобы можно было увидеть эффект межзвездной среды, или ISM, невероятно мощны».
Естественные космические источники радиоволн производят широкий диапазон длин волн или широкополосные радиоволны. Напротив, технологические цивилизации, такие как наша, производят узкополосные сигналы. Подумайте об этом как о разнице между радиопомехами и настроенной радиостанцией.
До сих пор не было подтверждено никаких узкополосных радиосигналов, исходящих за-за пределов Солнечной системы. Обнаруженный телескопом Паркса в 2019 году радиосигнал, получивший название BLC1 (Breakthrough Listen Candidate 1), изначально считался узкополосным сигналом, исходящим от системы Проксима Центавра, но, как оказалось, он, вероятно, был вызван помехами со стороны человека.
Ученые поняли, что, поскольку узкополосные сигналы должны проходить на Землю через межзвездное пространство, они должны обладать наблюдаемыми особенностями, которые отличают их от земных сигналов.
Прошлые исследования показали, что холодная плазма в межзвездной среде (ISM) влияет на радиосигналы от таких источников, как пульсары, заставляя их амплитуду возрастать и падать — мерцать — с течением времени. Атмосфера Земли производит подобное мерцание; это то, что заставляет точку оптического света от звезд мерцать. Планеты, не являющиеся точечными источниками света, не мерцают.
Итак, они разработали компьютерный алгоритм, который анализирует мерцание узкополосных сигналов, сосредотачиваясь на тех, которые тускнеют и становятся ярче в течение периодов менее минуты, указывая на то, что они прошли через ISM.
Исследователи тестируют свою новую технику, используя телескоп GBT, надеясь отсеять техносигнатуры из наземных радиосигналов.
«Возможно, мы сможем идентифицировать этот эффект в отдельных наблюдениях и увидеть это ослабление и увеличение яркости и фактически сказать, что сигнал подвергается этому эффекту», — сказал Брайан Бржицки, ведущий автор исследования. «Это еще один инструмент, который у нас есть сейчас».
Новый метод будет полезен только для сигналов, приходящих с расстояния более 10 000 световых лет от Земли, поскольку сигнал должен пройти через достаточное количество ISM, чтобы показать различимое мерцание.
Ученые говорят, что в будущем включение машинного обучения в их методы поиска может помочь в идентификации узкополосных источников мерцания путем фильтрации широкополосных излучений.
Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal.