Астрономы: человечество прилагает к поиску инопланетян слишком мало усилий
"Мы их не нашли? Да мы их толком и не искали!" – примерно такой вывод сделали американские исследователи, сравнив масштаб реализованных проектов по поиску внеземного разума с объёмом работы, который мог бы дать какие-то гарантии либо наличия сигналов, либо их отсутствия.
Расчёты учёных изложены в статье с поэтичным названием: "Сколько сделано [в проектах] SETI? Поиск иголок в n-мерном космическом стоге сена". Препринт этой работы опубликован на сайте arXiv.org группой во главе с Эмили Лабэр (Emily Lubar) из Университета Пенсильвании в США.
Авторы задались вопросом, какой объём работы был выполнен человечеством в рамках проектов SETI. Последняя аббревиатура означает Search for Extraterrestrial Intelligence ("Поиск внеземного разума"). Так называются все реализуемые астрономами проекты по поиску сигналов от инопланетян.
Обычно речь идёт о радиосигналах, и "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали, почему. Первые такие поиски были предприняты ещё в 1960-е годы, и затем регулярно возобновлялись силами разных обсерваторий. Ведутся они и сейчас. Этот факт может создавать впечатление, что проделана колоссальная работа. А если так, то отсутствие результата может означать наше одиночество в Галактике или, например, нежелание инопланетян с нами разговаривать. На этот счёт даже сочинили ироничное двустишие: "Есть всё же разум во Вселенной, раз не выходит на контакт!"
Лабэр и её коллеги усомнились в том, что мы искали достаточно долго, чтобы делать выводы из безуспешности поисков. Они предложили математическую модель, чтобы рассчитать, какие усилия могли бы дать человечеству основания для подобных заключений.
Успех или неудача в поиске сигналов от внеземной цивилизации (в предположении, что они есть), по мнению специалистов, зависит от нескольких факторов.
Во-первых, это мощность инопланетного передатчика и чувствительность нашего телескопа. Эти два фактора можно объединить, поскольку они дополняют друг друга: недостаточная чувствительность наблюдений может быть скомпенсирована большой энергией излучателя, и наоборот.
В своих модельных расчётах авторы приняли для этого параметра значение в 10 триллионов ватт на квадратный метр. При этом они ориентировались на радиотелескоп Arecibo, который может излучать миллион ватт на квадратный метр, а принятый сигнал усиливать в десять миллионов раз. Перемножение этих двух чисел и даёт принятую учёными величину.
Во-вторых, важно, на каком расстоянии от Земли находится передатчик. Здесь исследователи проявили скромность и выбрали максимальную дистанцию около 30 тысяч световых лет (примерно треть размера Галактики).
Третьим параметром является частота передачи. Здесь астрономы приняли диапазон от 10 мегагерцев до 115 гигагерц. Сигналы более низкой частоты не проходят через ионосферу Земли, а более высокой граничат уже с микроволновым излучением.
Четвёртый фактор – это ширина полосы пропускания. Дело в том, что ни один приёмник не работает в точности на одной частоте. Он всегда принимает сигнал из некоторого интервала вокруг центральной частоты, ширина которого достаточно мала по сравнению с последней. То же самое касается и излучателей.
Эксперты приняли диапазон полос пропускания от нуля до 20 гигагерц. Максимальная полоса была выбрана так, чтобы быть реалистичной при работе с наибольшей частотой, определённой в предыдущем пункте.
Ещё одним параметром является поляризация сигнала (мы подробно рассказывали о том, что это такое). Большинство современных радиотелескопов могут принимать излучение любой поляризации, но в ряде ранних проектов SETI это было ограничением.
Кроме того, важно, с какой периодичностью испускается сигнал. Например, в 1977 году при поиске радиопередач от внеземного разума был принят очень странный сигнал, который получил говорящее название "сигнал Wow!" ("Вау!"). По всем своим характеристикам он был очень похож на то, что учёные надеялись найти.
Однако радиотелескоп зафиксировал его лишь однажды. Сигнал не повторился, хотя его впоследствии не раз искали. Большинство астрономов считает, что он был вызван случайным сбоем в работе аппаратуры. Но есть и расчёты, согласно которым все поиски могли пропустить повторный сигнал, если он подаётся с интервалом в несколько лет.
Наконец, остаётся ещё один вопрос: каким образом распознать искусственное сообщение в многообразии естественных излучений? Здесь авторы тоже высказали свои соображения.
Приняв такую модель, авторы вычислили объём работы, который необходим, чтобы "прошерстить" всё описанное пространство возможностей. Иными словами, они посчитали, сколько и на чём нужно наблюдать, чтобы заявить, что в пределах 30 тысяч световых лет от нас действительно никто не передаёт нам приветов ни на одной частоте от 10 мегагерцев до 115 гигагерц, ни с одной полосой пропускания от нуля до 20 гигагерц, и так далее.
Технически говоря, они действительно вычисляли объём некоторой области в n-мерном пространстве, где каждый из названных параметров был отдельным измерением. Правда, это была более сложная фигура, чем параллелепипед, ибо описанные величины частично зависят друг от друга (например, полоса пропускания – от частоты).
Вывод астрономов однозначен. Если представить всё описанное пространство возможностей как Мировой океан, то проверенный его участок будет иметь объём большой ванны или, в крайнем случае, небольшого бассейна. А это значит, что отчаиваться рано, и, чтобы найти, нужно прежде всего искать.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, что Галактика может быть наполнена инопланетными зондами.