Красные карлики мешают обнаружить радиосигналы от инопланетян, выяснили астрофизики
Мы привыкли считать, что если во Вселенной есть разум, он обязательно «стучится» к нам радиосигналом. Четким, узким, как лазерный луч. Но вот парадокс: мы слушаем уже полвека — тишина. И, как выяснилось, проблема может быть не в том, что некому стучать, а в том, что сама Вселенная глушит этот стук. Новое исследование в The Astrophysical Journal впервые дало количественную оценку этому эффекту. И она отрезвляет.
Почему сигнал «съедается» космосом
Суть проста: пространство между звездами не пустое. Оно заполнено плазмой — потоком заряженных частиц, который звезды выдувают в космос (наш солнечный ветер — лишь частный случай). Когда радиоволна проходит через такую среду, она рассеивается. Представьте, что вы кричите в ураган — ваш голос разорвет на куски и унесет в сторону. С сигналом происходит то же самое.
Ученые провели расчеты на реальных данных — они взяли телеметрию с зондов Mariner IV и Viking и посмотрели, как солнечный ветер искажал их связь с Землей. Результат: узкополосный сигнал (тот самый «чистый пик» на частоте, который в природе не встречается и считается маркером технологии) размывается в широкий шум. Телескоп видит просто «белый лист» — и пропускает послание.
Ключевая цифра: эффект рассеяния напрямую зависит от частоты. Чем ниже частота, тем сильнее искажение. А большинство наших поисковых программ ориентированы именно на диапазон от 1 до 10 ГГц — так называемое «окно», где космический шум минимален. Но, как показало исследование, для сигналов от красных карликов это окно может оказаться закрытым ставнями.
Красные карлики — главные подозреваемые
Здесь начинается самое интересное. Звезды класса M (красные карлики) — самые распространенные в галактике. На их долю приходится около 75% всех звезд. И именно вокруг них астрономы находят большинство потенциально обитаемых планет. Казалось бы, идеальная цель для поиска.
Но вот засада: красные карлики живут долго и «спокойно», но их молодость — это ад. Они генерируют мощнейшие вспышки и очень плотный звездный ветер. Исследование показало, что плазма вокруг таких звезд рассеивает сигналы в 10–100 раз сильнее, чем солнечный ветер в нашей системе. То есть, если рядом с красным карликом есть цивилизация, которая шлет сигнал на частоте 1 ГГц, мы его просто не увидим — он превратится в шум еще до того, как покинет пределы своей системы.
Личное наблюдение автора: Недавно я заметил, что в научной фантастике красные карлики часто изображают как «уютные» звезды для колоний. Реальность жестче. Если мы когда-нибудь решим слушать именно их, нам придется строить телескопы, способные ловить сигналы на гораздо более высоких частотах — или менять сами алгоритмы поиска. Сейчас мы ищем иголку в стоге сена, но даже не знаем, что иголка может быть не металлической, а пластиковой — наш детектор на нее не реагирует.
Что делать? Дисперсия как новый фильтр
Команда исследователей не просто констатировала проблему. Они разработали метод, который позволяет рассчитать степень рассеяния сигнала в зависимости от двух параметров: частоты волны и типа звезды. Это, по сути, математическая модель «шумового фильтра» космоса.
Рекомендация авторов адресована конкретному инструменту — будущему радиотелескопу SKA-Low (Square Kilometre Array). Его планируют запустить в ближайшие годы, и он будет обладать беспрецедентной чувствительностью. Но если не заложить в его алгоритмы поправку на дисперсию от плазмы, он рискует потратить годы на прослушивание «белого шума», принимая его за пустоту.
Вот три практических вывода для тех, кто следит за темой SETI:
- Не все молчание — признак отсутствия жизни. Тишина может быть результатом физики, а не биологии.
- Красные карлики — сложная цель. Искать там надо на частотах выше 5–10 ГГц, где рассеяние минимально.
- SKA-Low нужно перенастроить. Если этого не сделать, мы получим самый дорогой «слушатель тишины» в истории.
Парадокс Ферми получает новое ребро
Парадокс Ферми («Где же все?») раньше объясняли либо редкостью разума, либо его короткой жизнью (цивилизации самоуничтожаются). Теперь добавилось третье, чисто физическое объяснение: мы просто не туда смотрим и не так слушаем. Межзвездная среда меняет форму сигнала до неузнаваемости, а наши алгоритмы заточены под «идеальный» сигнал из учебника.
Астроном Майкл Гарретт, комментируя работу, справедливо заметил: узкополосные сигналы — лишь один из методов. Возможно, развитые цивилизации используют что-то другое: лазеры, нейтрино или гравитационные волны. Но пока мы не научимся учитывать искажения от плазмы, мы будем похожи на человека, который ищет ключи под фонарем, потому что там светло, а не потому, что они там лежат.
Резюме от автора: Исследование не говорит, что инопланетян нет. Оно говорит, что наша аппаратура близорука. Хорошая новость в том, что это лечится — достаточно скорректировать алгоритмы. Плохая новость: мы могли уже пропустить сигнал, который прошел прямо перед нашим носом, просто потому, что он «размазался» по частотам. Вселенная не обязана подстраиваться под наши телескопы. Пора нам подстроиться под нее.
