За последние сто лет радиоволны с Земли успели охватить тысячи звездных систем, неся в себе как шедевры мировой культуры, так и сомнительные реалити-шоу. Вопрос о том, заметили ли нас иные цивилизации, перестал быть чисто фантастическим и перешел в плоскость точных расчетов радиоастрономии.
📡 Радиопузырь Земли: сто лет «шума» в космосе 0:00
Человечество — молодая технологическая цивилизация. Если бы продвинутая инопланетная раса наблюдала за нашей планетой даже из ближайшей звездной системы еще столетие назад, она бы не зафиксировала ничего, кроме радиотишины. Однако с первыми экспериментами по беспроводной передаче данных яркость Земли в радиодиапазоне начала стремительно расти.
Сегодня вокруг нашей планеты сформировался расширяющийся «радиопузырь», который движется вглубь Галактики со скоростью света. На его переднем крае, на расстоянии более 100 световых лет, находятся первые трансатлантические передачи Маркони. Чуть глубже, в 80 световых годах от нас, «плывут» кадры Берлинской олимпиады 1936 года, эпизоды «Одинокого рейнджера» и радиопостановка «Войны миров» Орсона Уэллса.
Ключевые факты о нашем присутствии в космосе:
- Радиопузырь Земли охватил уже несколько тысяч звездных систем.
- На основе данных телескопа «Кеплер», в этой зоне могут находиться тысячи потенциально обитаемых планет.
- Граница пузыря постоянно расширяется, отмечая нас как развивающуюся технологическую силу.
🕵️♂️ Охота за сигналами: почему мы до сих пор никого не нашли? 2:27
Чтобы понять, могут ли видеть нас, ведущий PBS Space Time предлагает взглянуть на наш собственный опыт поиска внеземного разума (SETI). С 1960-х годов, когда Фрэнк Дрейк впервые направил радиотелескопы на звезды Тау Кита и Эпсилон Эридана, человечество ищет сигналы в так называемом «Водопое» (Water Hole).
«Водопой» — это узкий диапазон частот от 1 до 10 ГГц, где естественный шум Вселенной минимален. Ученые полагали, что именно здесь разумные существа захотят транслировать свои приветствия. Однако десятилетия поисков в обсерваториях Аресибо и Паркс не дали результатов, за исключением редких аномалий.
Самым известным случаем остается сигнал «Wow!», зафиксированный в 1977 году. Это был узкополосный радиовсплеск в «Водопое», которому до сих пор нет общепринятого естественного объяснения. Проблема в том, что подобные сигналы должны быть намеренными и очень мощными «маяками». Обнаружить же обычную «утечку» радиосигналов (внутреннее телевещание или радары) гораздо сложнее.
По словам автора видео, проект «Феникс» института SETI просканировал 800 звезд в радиусе 200 световых лет. На таком расстоянии система могла бы заметить направленный маяк мощностью в 1 гигаватт, но «утечку», аналогичную земной, она бы зафиксировала только с дистанции пары световых лет. Таким образом, цивилизация нашего уровня развития не смогла бы увидеть наш собственный «телевизионный пузырь».
🏗️ Square Kilometre Array: телескоп, который увидит «чужое ТВ» 6:48
Ситуация может измениться с вводом в строй Square Kilometre Array (SKA). Это грандиозный проект интерферометра, который будет состоять из тысяч антенн в Африке и сотен тысяч в Австралии. Общая собирающая площадь составит один квадратный километр, а разрешающая способность будет эквивалентна телескопу размером в тысячи километров.
Хотя SKA строится для изучения водорода в ранней Вселенной на частоте 1420 МГц (граница «Водопоя»), его чувствительность позволяет решать и задачи SETI.
Технические возможности нового инструмента:
- Использование интерферометрии позволяет отсеивать местный земной шум.
- Чувствительность SKA позволит обнаружить радиопузырь, подобный земному, с расстояния 100 и более световых лет.
- Для идентификации техносигнала потребуется наблюдение за целью в течение месяца для накопления данных.
Согласно расчетам Ави Лоба и Матиаса Залдарриаги из Гарварда, SKA сможет зафиксировать узкие пики излучения, характерные для искусственных источников, и даже заметить их доплеровское смещение из-за вращения планеты.
📺 Можно ли посмотреть «Звездный путь» на другом конце Галактики? 9:21
Обнаружить наличие сигнала — не то же самое, что его расшифровать. Ведущий PBS Space Time объясняет: чтобы инопланетяне могли смотреть, например, первый сезон оригинального «Звездного пути», им понадобится оборудование невероятных масштабов.
Для приема видеосигнала с разрешением всего 200x200 пикселей при 30 кадрах в секунду с расстояния 50 световых лет (битрейт около 10 Мбит/с) потребуется радиотелескоп с площадью в триллионы раз больше, чем у SKA. По оценке автора, размер такой «тарелки» должен в три раза превышать радиус орбиты Луны.
Такой проект под силу только цивилизации II типа по шкале Кардашева. Однако автор подчеркивает, что цивилизация, лишь немного опережающая нас технологически, вполне может обнаружить наше присутствие без таких затрат. Если их экономика и технологии (согласно закону Мура) развивались дольше наших, создание «Супер-SKA» площадью в сотни квадратных километров станет для них такой же инвестицией, как для нас обычный SKA. В таком случае наш «ТВ-пузырь» будет замечен ими за считанные минуты.
🌌 Черные дыры и горизонт событий: ответы на вопросы 13:08
В завершение выпуска ведущий разобрал популярные вопросы зрителей о физике черных дыр:
-
Что мы увидим, падая за обезьянкой в черную дыру? Свет от момента пересечения обезьянкой горизонта событий вечно «заперт» на нем. Однако, падая сами, вы пролетаете сквозь этот свет и обгоняете его, поэтому увидите обезьянку впереди себя уже внутри горизонта.
-
Успеет ли объект достичь сингулярности до испарения дыры? Хотя для далекого наблюдателя падение кажется бесконечным, физически объект пересекает горизонт, становится частью массы дыры и позже выходит в виде излучения Хокинга.
-
Можно ли сбежать из черной дыры на варп-двигателе? Теоретически, если технология варп-двигателя позволяет перемещать пространство быстрее света, можно сопротивляться потоку пространства внутри дыры. В этом случае горизонт событий просто перестает быть препятствием для такого пузыря.
Ведущий также уточнил, что выражение «вторая космическая скорость выше скорости света» для черных дыр является допустимым классическим упрощением, хотя строго научно это описывается через искривление пространства-времени в общей теории относительности.
