Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни?

в 13:49, , рубрики: астрономия, звезды, инопланетяне, Научно-популярное, сигналы, скопления, спросите итана, физика

image
На оптические сигналы звезды с обращающейся вокруг неё внеземной цивилизацией могут накладываться разумные сигналы

Без сомнения, одна из самых интересных возможностей, связанных с наукой – это вероятность того, что мы не единственная разумная и любопытная раса во Вселенной. Считается, что в истории Солнечной системы мы – единственные существа, когда-либо интересовавшиеся истоками и природой Вселенной. Но только в нашей Галактике существуют сотни миллиардов звёзд, и, возможно, планетных систем в ней порядочно. В недавнем исследовании утверждалось, что из миллиона изученных звёзд порядка 0,01% из них – одна из 10 000 – демонстрирует сигналы, могущие оказаться признаками наличия внеземного разума. Так ли это? Именно так звучит вопрос одного из наших читателей, просто приславшего ссылку на работу "Открытие странных периодических спектральных модуляций в небольшой доле звёзд солнечного типа" и написал:

Если сомневаешься, спроси Итана.

Отличный план, Бен.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 2
Очевидное свидетельство наличия внеземной цивилизации. Или Олимпийский парк и башня связи в Барселоне.

Если тупо следовать заголовкам газет, то "Учёные утверждают, что нашли 234 инопланетных цивилизации" попахивает дурацкой сенсационностью. Пока ещё ни разу подобное заявление не скрывало за собой реальное открытие инопланетян. И всё равно, подобные заявления появляются с завидной периодичностью, а вместе с ними – и попытки численно оценить вероятность наличия внеземного разума, несмотря на то, что мы – единственный успешный пример разумных существ. Но мы с вами поговорим о строгой науке, стоящей за этим заявлением, поэтому ответ будет такой, что это, возможно, и инопланетяне, но скорее всего, нет. Давайте разбираться.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 3
Скопление Гиады, ближайшее к Солнцу рассеянное скопление звёзд

Спросите себя: если бы вы искали инопланетян, на что именно вы обращали бы внимание? Выбрали бы звезду, похожую на Солнце, и начали бы искать сигналы, похожие на те, что создают люди? Задача сложная, ибо звёзд, похожих на Солнце, довольно мало (звёзд класса G во Вселенной порядка 5% от всех типов), человеческие сигналы подавляются излучением, исходящим от звезды, и в системах большинства звёзд солнечного типа не будет разумной жизни. Возможно, гораздо интереснее будет искать какие-нибудь периодические сигналы у разнообразных звёзд, и если сигнал соответствует какой-либо осмысленной последовательности – такой, которая вряд ли появится в природе, но очень похожа на искусственную – возможно, мы и нашли бы доказательства наличия инопланетян.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 4
Телескоп Слоановского цифрового небесного обзора

Лучшие данные по звёздам нашей Галактики собраны в результате Слоановского цифрового небесного обзора (SDSS). У этого телескопа – одна из самых передовых камер на сегодня. Она способна:
• Делать глубокие и широкоугольные обзоры участков неба.
• Определять спектр множества объектов за раз.
• Наблюдать объекты в течение длительных периодов и измерять их изменения.

Огромное количество полученных знаний о невероятном множестве аспектов Вселенной, полученных от SDSS, от звёзд и галактик до космологии, обеспечил приоритет миссии WFIRST в списке проектов НАСА на 2020-е годы. Это будет продвинутая версия SDSS в космосе, способная находить сверхновые! Но и простое наблюдение за звёздами уже может удивлять учёных.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 5
Солнечный спектр видимого диапазона

В публичном доступе существуют 2,5 млн спектральных портретов, собранных SDSS за долгое время, в которых можно искать периодические колебания интенсивности. Из этих 2,5 млн некоторые периодические сигналы должны происходить по естественным причинам, и большинство из этих колебаний происходит на временных масштабах порядка секунды и более. Но двое канадских учёных, Эрманно Ф. Борра и Эрик Тротье, заинтересовались очень быстрыми изменениями – на промежутках до 100 пикосекунд (10-12). Почему такие вариации интересные? Потому что их можно обнаружить, просто изучая спектр звёзд – это был домашний теоретический проект Борра, пионера в этой области.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 6

Если не вдаваться в подробности, они обнаружили, что большинство звёзд не демонстрирует каких бы то ни было «интересных» вариаций, или вариаций в этом диапазоне больших частот с большим соотношением сигнал-шум. Но несколько из них, 234 из 2,5 млн, демонстрировали. Более того, они делали это очень похоже одна на другую: примерно 50 из них демонстрировали период колебаний в промежутке от 1,64 до 1,67 пикосекунд.

И все эти «интересные» звёзды были либо того же типа, что наше Солнце (G-класса), или немного более яркого (F-класса). Судя по всему, в 0,01% звёзд происходит нечто, что заставляет их демонстрировать эти необычные, но не уникальные, сверхбыстрые вариации.

blogs-images.forbes.com/startswithabang/files/2016/10/f12_borra_trottier.jpg
Почти все звёзды с вариацией в 1,65 пс принадлежат к классам F или G, как и наше Солнце

Так что же заставляет их это делать, может спросить ответственный учёный. Борра и Тротье решили рассмотреть четыре возможности, способные привести к быстрым периодическим вариациям:
1. Вращательный переход в молекулах.
2. Преобразование Фурье спектральных линий.
3. Быстрые пульсации звёзд.
4. Инопланетяне.

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 7
Закат на чужой планете в представлении художника

Первое можно вычеркнуть довольно быстро, поскольку молекулы, создающие такой периодический эффект, можно было бы легко найти в межзвёздном пространстве. Но их там нет. Второе – довольно запутанное явление, и Борра опять-таки является пионером в этой области. После долгого и тщательного анализа, Борра и Тротье заключили: «вероятно, нет». Третью возможность они так описали в своей работе:

В принципе, быстрые пульсации в небольших участках атмосферы звёзд могут породить такие сигналы. Однако периоды на рис. 1 демонстрируют, что период пульсаций должен быть равен порядка 1,65 × 10−12 с, что для звёзд нереалистично мало.

«Поэтому», – заключают они, – «это инопланетяне».

Вот таким образом авторы приходят к выводу об инопланетянах, и журналисты, не смотревшие дальше их работы, приходят к тем же выводам. Услышав об этом, я сразу вспомнил о фильме «Секретные материалы» 2008 года. Тот, чьим подзаголовком было «Я хочу верить».

Спросите Итана: свидетельствуют ли данные о 234-х солнцеподобных звёздах о наличии внеземной жизни? - 8

Но если бы вы хотели быть ответственным учёным, какое заключение вы сделали бы на основе того исследования?

Вот так, например:

Мы использовали разработанную нами технологию поиска очень быстрых вариаций в звёздах на основе поиска их спектральных характеристик. Мы обнаружили, что у 99,99% звёзд их нет, но примерно у 0,01% звёзд они есть. У большей части звёзд, обладающих такими вариациями, есть необычное свойство: почти все они похоже на Солнце, а вариации укладываются в определённую временную шкалу: 1,65 × 10−12 с. Мы не думаем, что это вращательные переходы в молекулах или сверхбыстрые пульсации, поскольку первое противоречит наблюдениям, а второе – теории звёзд. После детального анализа мы не считаем, что это можно отнести на счёт артефакта преобразования Фурье.

Вместо этого у нас есть интересное наблюдение, которое, как мы считаем, необходимо исследовать далее. Скорее всего, в этих 234 звёздах происходит нечто такое, что в потенциале сможет научить нас чему-то новому, связанному с небольшим процентом звёзд. Менее вероятно, что это артефакт преобразования Фурье спектральных линий – это может показать более тщательный анализ. В итоге, если не удастся найти физических или аналитических объяснений, мы можем рассмотреть вариант того, что сигнал создан внеземным разумом. Некоторые авторы высказывали предположения, что быстрые, периодические и направленные сигналы могут служить хорошим способом для внеземной цивилизации заявить о себе.

Последнее заключение, к которому склоняются люди, продвигает всего лишь один человек. И опять-таки, это делает Эрманно Борра в своей статье от 2012 года.

image
Массивный передатчик может отправить чувствительный радиосигнал с инопланетного аванпоста, но в своих мечтах некоторые вместо этого представляют себе оптические сигналы

Поэтому авторам и журналистам, писавших по этой теме с энтузиазмом, можно сообщить, что их репортажи были пристрастными. Читателю могу ответить, что он всё ещё может рассматривать возможность того, что сигналы отправляют инопланетяне – в любой момент может оказаться, что что-то делают инопланетяне – но в следующий раз необходимо искать проверочного мнения у человека, не так сильно увлечённого экстраординарным. В большинстве случаев оказывается, что полученное нами знание – это новая, небольшая интересная особенность, а не революция наших взглядов на Вселенную.

Итан Сигель – астрофизик, популяризатор науки, автор блога Starts With A Bang! Написал книги «За пределами галактики» [Beyond The Galaxy], и «Трекнология: наука Звёздного пути» [Treknology].

Автор: SLY_G

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля