Загадочный космический радиосигнал «Wow!», пойманный в 1977 году, до сих пор остаётся одной из главных тайн в истории поисков внеземного разума. В новом выпуске программы Event Horizon ведущий Джон Майкл Годье обсудил с исследователем Альберто Кабальеро его недавнюю научную работу, в которой тот предпринял попытку найти точный источник этого сигнала. Проанализировав массив данных космического телескопа Gaia, Кабальеро сумел выделить конкретные звёзды, которые могут оказаться родительскими системами для гипотетической технологической цивилизации.
🌌 Тайна сигнала «Wow!» и новые поиски в базах данных 1:37
Сигнал «Wow!», зарегистрированный радиотелескопом «Большое ухо» (Big Ear) в августе 1977 года, по сей день не получил однозначного естественного объяснения. Как отметил ведущий Джон Майкл Годье, любые новые попытки объяснить этот феномен природными факторами раз за разом терпят неудачи. Например, недавняя гипотеза о том, что сигнал мог быть порождён кометами, была опровергнута, поскольку кометы не излучают радиоволны на этой специфической частоте.
В рамках своего нового исследования Альберто Кабальеро решил подойти к проблеме с другой стороны. Конструкция телескопа «Большое ухо» имела важную особенность — две приёмные рупорные антенны (положительную и отрицательную), из-за чего на небе проецировались две параллельные полосы обзора. Поскольку учёные до сих пор не знают, какая именно из двух антенн зафиксировала сигнал, Кабальеро пришлось полностью исследовать оба этих участка неба. Для этого он воспользовался базой данных европейского космического телескопа Gaia.
Поиск охватывал огромный массив информации, так как даже в двух этих небольших регионах неба находятся десятки тысяч звёзд. Кабальеро применил фильтрацию данных по следующим ключевым параметрам:
- Температура поверхности звезды (основной фактор для обитаемости).
- Светимость звезды (интенсивность её излучения).
- Радиус звезды (по мнению исследователя, наименее важный показатель для обитаемости).
Процесс анализа был крайне интенсивным и занял всего несколько недель ежедневной многочасовой работы, так как сама база данных Gaia, по словам гостя, интуитивно понятна и проста в навигации. Главная трудность заключалась в том, что примерно для половины звёзд в архиве Gaia отсутствуют данные о светимости — известна только их температура. Это существенно усложняло построение предположений и расчёт вероятностей сходства этих объектов с нашим Солнцем.
☀️ Идеальный кандидат: В поисках двойника Солнца 2:15
В ходе работы Альберто Кабальеро разделил массив обнаруженных объектов на две группы. В так называемую «оптимистичную выборку» вошло около 500 звёзд, чьи температурные показатели лежат в диапазоне от середины класса K (оранжевые карлики) до класса G (жёлтые карлики, к которым относится и Солнце). Исследователь сознательно включил туда оранжевые карлики, поскольку они меньше Солнца и потенциально могут обладать другими характеристиками излучения.
Вторую, более «консервативную выборку» составили звёзды, максимально близкие к параметрам нашего светила. В этот список попали всего около 15 объектов, чья температура находится в строгом интервале от 5730 до 5880 Кельвинов (плюс-минус 50 градусов от температуры Солнца).
Среди этих кандидатов один объект привлёк особое внимание исследователя — звезда под каталожным номером 2MASS 19281982-26. На основе данных Gaia она демонстрирует поразительное сходство с Солнцем:
- Расчётная температура: 5785 Кельвинов (с учётом заложенной погрешности).
- Радиус: 0,99 от радиуса Солнца.
- Светимость: 1,007 от светимости Солнца.
Этот объект оказался настолько малоизученным, что он отсутствует в крупнейшем астрономическом каталоге SIMBAD и не упоминается ни в одной научной публикации. Кабальеро подчеркнул, что на текущем этапе эти параметры являются лишь оценкой Gaia. Чтобы официально признать звезду полноценным «двойником Солнца», научному сообществу необходимо подтвердить базовые данные и выяснить ряд дополнительных характеристик:
- Точный возраст звёздной системы.
- Уровень металличности (высокая металличность, как указывает исследователь, существенно повышает вероятность формирования каменистых экзопланет вокруг звезды).
- Отсутствие переменности или двойственности звёздной системы (хотя, скорее всего, этот объект является одиночной звездой).
По оценкам Кабальеро, данная звезда находится на расстоянии около 1800 световых лет от Земли. Расстояние было рассчитано на основе показателей параллакса в данных Gaia. Гость добавил, что согласно математическим расчётам итальянского астронома Клаудио Макконе, ближайшая внеземная цивилизация гипотетически должна находиться как раз в диапазоне от 1000 до 4000 световых лет от нас (наиболее вероятное расстояние по его формулам — около 1900 световых лет). Это делает обнаруженного кандидата ещё более интригующим.
🔭 Инструменты обнаружения: От спектрографов до красных карликов 9:26
Открытие столь точного аналога Солнца важно не только для изучения источника сигнала «Wow!», но и для общего поиска экзопланет. Отвечая на вопрос Джона Майкла Годье об инструментах для поиска планет методом радиальных скоростей, Кабальеро упомянул высокоточный спектрограф ESPRESSO, разработанный Европейским южным обсерваторским комплексом. Этот прибор работает совместно с четырьмя телескопами Очень большого телескопа (VLT). ESPRESSO способен фиксировать колебания радиальной скорости звезд с точностью до 10 сантиметров в секунду, в то время как Земля вызывает колебания Солнца на уровне 9 сантиметров в секунду. Инструмент был введён в эксплуатацию относительно недавно и сталкивался с техническими неполадками, поэтому Кабальеро на момент интервью не знал о подтверждённых открытиях аналогов Земли с его помощью. Однако он выразил уверенность, что при выходе прибора на полную мощность астрономы получат множество сюрпризов.
На сегодняшний день каталог потенциально обитаемых экзопланет Лаборатории обитаемости планет (PHL) при Университете Пуэрто-Рико включает около 50–60 объектов. Однако практически все они обращаются вокруг красных карликов. Кабальеро объяснил это ограничениями существующих технологий: транзитная фотометрия эффективна лишь при строгой ориентации орбитальной плоскости планеты относительно Земли, поэтому для большинства систем метод радиальных скоростей остаётся единственным выходом.
В своём анализе Кабальеро намеренно исключил красные карлики по ряду причин:
- Большинство из них (например, системы TRAPPIST-1 и Проксима Центавра) являются вспыхивающими звёздами, регулярно стерилизующими свои планеты мощными выбросами радиации. Исключением является лишь звезда Тигардена (Teegarden's Star), планета «b» у которой считается одной из самых обитаемых, а сама звезда спокойна.
- Зоны обитаемости у таких звёзд расположены слишком близко к светилу.
- Красные карлики и оранжевые карлики класса K излучают значительно больше жёсткого рентгеновского излучения, чем наше Солнце.
При этом Кабальеро признаёт, что его исследование опирается на фундаментальное и очень смелое допущение — гипотетический сигнал был отправлен с планеты, похожей на Землю, и цивилизацией, похожей на нашу. В реальности жизнь может существовать в совершенно иных условиях. Например, существам у низкосветимых звёзд может требоваться гораздо больше специфической радиации, тогда как люди на их планетах страдали бы от нехватки солнечного света и дефицита витамина D.
Звёзды класса F (более горячие, чем Солнце) исследователь также исключил из работы. Хотя они могут жить до 3 миллиардов лет и потенциально пригодны для жизни, они излучают колоссальное количество ультрафиолета. Солнце само по себе является достаточно горячим жёлтым карликом (его температура около 5780 К при общем диапазоне класса G от 5200 до 6000 К), находясь ближе к границе класса F, чем к его середине. Кабальеро предпочёл сдвинуть фокус в сторону класса K, поскольку такие звёзды живут значительно дольше Солнца. Наше Солнце из-за постепенного роста светимости «выжжет» Землю примерно через миллиард лет, тогда как у оранжевых карликов эволюция имеет в запасе гораздо больше времени. По мнению гостя, на планетах у звёзд класса K — так называемых «супертипах обитаемости» — условия могут быть даже лучше земных: с обилием растительности, океанами и архипелагами, напоминающими Кубу или Багамские острова, пусть и при меньшем уровне освещённости.
🛸 Проект любительской сети SETI и утечки радиосигналов 25:31
Помимо теоретических изысканий, Альберто Кабальеро инициировал скоординированный проект SETI силами астрономов-любителей. Примечательно, что участники проекта не планируют направлять свои радиотелескопы на найденную им звезду 2MASS 19281982-26. Кабальеро пояснил, что область неба, откуда пришёл сигнал «Wow!», на протяжении десятилетий тщательно изучалась крупными обсерваториями, включая Алленовский телескоп (Allen Telescope Array) Института SETI, в самых разных диапазонах частот. Любительская сеть предпочитает концентрироваться на тех участках неба, которые долгое время оставались без внимания профессиональных приборов.
На момент записи интервью в сеть входили три радиообсерватории — в Финляндии, США и Италии. К проекту присоединилась Финская астрономическая ассоциация URSA — старейшее и крупнейшее любительское объединение в стране. Её телескоп ведёт наблюдения по 17 часов в сутки без остановок, а американская обсерватория закрывает ещё 12 часов, что в сумме позволяет вести мониторинг практически в режиме 24/7. Итальянские участники располагают 8-метровой антенной, что по меркам любительской астрономии (где стандартом являются чаши диаметром от 3 до 5 метров) выводит их на полупрофессиональный уровень.
Любительская сеть Кабальеро кардинально меняет вектор поиска, отличаясь от классических программ SETI:
- Классический подход: поиск намеренных, сфокусированных сигналов («посланий») на частоте линии водорода (1420 МГц) или на частотах, помноженных на математические константы (например, число Пи). Кабальеро считает вероятность поймать направленный сигнал крайне низкой — у чужой цивилизации нет причин отправлять сообщение именно Земле среди миллиардов похожих звёзд.
- Подход Кабальеро: поиск непреднамеренных сигналов, являющихся «техносигнатурами» жизнедеятельности. В своей концепции исследователь описывает перехват мощного радиообмена между гипотетическим космопортом пришельцев и их флотом межзвёздных или внутрисистемных кораблей.
Если у развитой цивилизации есть огромный флот, радиообмен будет происходить непрерывно, независимо от факта существования человечества. Для связи с дальними кораблями планетарные диспетчерские радары должны использовать колоссальные мощности. Сеть Кабальеро ищет такие утечки в диапазонах частот, используемых человечеством для дальней космической связи: от 2 до 4 ГГц, от 8 до 12 ГГц и от 27 до 40 ГГц. Например, для связи с аппаратами Voyager традиционно использовалась частота в районе 2,1 МГц (по данным транскрипта). Финская обсерватория в рамках проекта сосредоточена на полосе 10–11 ГГц.
Если бы сигнал «Wow!» внезапно повторился с прежней мощностью на частоте 1420 МГц, любительские инструменты, особенно итальянская 8-метровая антенна, по мнению Кабальеро, вполне смогли бы его зафиксировать, пусть и с меньшей точностью, чем оригинальный радиотелескоп «Большое ухо».
📡 Будущее радиоастрономии и мегаструктурные радары 35:53
Комментируя перспективы обнаружения сигналов внеземных цивилизаций в ближайшие 20 лет, Альберто Кабальеро выразил сдержанный оптимизм, связав прорыв с новыми технологиями интерферометрии. В настоящее время крупнейшим в мире полноповоротным радиотелескопом является китайский 500-метровый FAST. Однако Кабальеро считает, что будущее радиоастрономии лежит не в создании гигантских одиночных чаш, а в объединении множества небольших антенн в единую сеть. Это значительно дешевле с точки зрения логистики и строительства.
Главные надежды исследователь возлагает на строящийся в Южной Африке и Австралии проект SKA (Square Kilometre Array — Массив площадью в квадратный километр). Сборка этого инструмента должна завершиться в районе 2025–2030 годов. Для сравнения, знаменитая обсерватория Аресибо (Arecibo) имела диаметр всего 300 метров. Одной из официальных научных задач SKA станет именно попытка зафиксировать излучение гипотетических внеземных космопортов.
Проблема обнаружения заключается в колоссальных расстояниях и мощностях передатчиков:
- Обычные земные аэропорты используют локаторы киловаттного класса. Такого уровня мощности совершенно недостаточно, чтобы сигнал был замечен у других звёзд.
- Высокомощные радары (например, те, что использовались в Аресибо для радиолокации потенциально опасных астероидов) требуют огромного количества энергии.
- По мнению Кабальеро, высокоразвитая цивилизация для отслеживания астероидов и навигации кораблей может применять радары мегаваттного, петаваттного или даже эксаваттного порядков.
Как утверждает исследователь, если гипотеза Клаудио Макконе верна и ближайшие разумные соседи находятся в 1800–1900 световых годах от нас, человечеству остро необходимы радиоантенны нового поколения. Существующие сегодня на Земле инструменты не способны уловить даже петаваттные или эксаваттные узкополосные сигналы на такой дистанции. Поиск узкополосных сигналов чрезвычайно сложен технологически, поскольку требует точнейшей настройки частоты, но в случае успеха искусственная природа радиоволны будет очевидна, так как природные объекты не способны генерировать столь узкий спектр излучения.
В завершение беседы Альберто Кабальеро напомнил, что его препринт доступен на платформе arXiv, куда он продолжает вносить финальные правки. Исследователь призвал международное научное сообщество развернуть крупные радиотелескопы и спектрографы к предложенным им звёздам-кандидатам в надежде наконец разгадать полувековую тайну сигнала «Wow!».
