В новом выпуске программы Event Horizon ведущий Джон Майкл Годье обсуждает с командой лаборатории Applied Physics возможность использования гравитационно-волновых детекторов для поиска внеземного разума. Учёные Люк Селлерс, Джанни Мартире и Алексей Бобрик объясняют, почему LIGO может стать более эффективным инструментом SETI, чем традиционные радиотелескопы, и как обнаружить в космосе движение гигантских варп-кораблей.
🛰️ Новая эра SETI: от радиоволн к гравитации 1:54
На протяжении десятилетий поиск внеземного разума (SETI) опирался преимущественно на электромагнитное излучение, в первую очередь на радиосигналы . Однако с 2016 года, когда гравитационно-волновые интерферометры начали фиксировать сигналы от слияния черных дыр, у человечества появился новый канал информации .
Люк Селлерс отмечает, что хотя LIGO строился для астрофизических целей, по законам физики он способен зафиксировать любой массивный объект, движущийся с ускорением . Команда Applied Physics предложила расширить поиск, включив в него не только природные явления, но и потенциально искусственные сигналы от мегаструктур .
По мнению участников дискуссии, поиск в гравитационном спектре имеет ряд преимуществ:
- Гравитационные волны практически не взаимодействуют с веществом, проходя сквозь пыль и газ, которые блокируют радиосигналы .
- Детекторы гравитационных волн ведут «всепогодный» и «всенаправленный» мониторинг, охватывая всё небо сразу, в отличие от узконаправленных лучей радиотелескопов .
- Данные уже собираются для нужд фундаментальной физики, поэтому поиск технокур (техносигнатур) в них — это фактически «низко висящий фрукт», не требующий постройки новых гигантских установок .
🚢 Корабли массой с Юпитер: пределы обнаружения 3:40
Гравитационные детекторы чувствительны к объектам колоссальной массы. В своей работе учёные проанализировали диапазон объектов от массы Луны до массы Юпитера .
Чувствительность нынешних приборов позволяет:
- Увидеть объект массой с Луну на расстоянии до 10 парсек (это дальше, чем ближайшая к нам звездная система Альфа Центавра) .
- Обнаружить структуру массой с Юпитер на дистанции, достигающей соседних галактик .
Люк Селлерс подчеркивает, что будущие детекторы, такие как LISA или Big Bang Observer, будут настроены на более низкие частоты . Именно в низкочастотном диапазоне сигналы от искусственных мегаструктур теоретически становятся гораздо мощнее, что значительно расширит радиус поиска в будущем .
💥 «Звезды смерти» и физические варп-двигатели 6:20
Алексей Бобрик, соавтор работы о физически возможных варп-двигателях, иронично замечает, что с помощью LIGO можно установить лимит на количество «Звёзд смерти» в нашей галактике . Если во Вселенной существуют объекты подобного масштаба, совершающие маневры, они неизбежно оставят гравитационный след .
Джанни Мартире называет потенциальные цели поиска «RAMA-кораблями» (отсылка к роману Артура Кларка «Свидание с Рамой») . Это могут быть:
- Корабли на реактивной тяге колоссальной мощности .
- Объекты, использующие механизмы варп-двигателей, искажающие пространство-время .
- Астроинженерные проекты, такие как специфическое расположение черных дыр или планет для создания навигационных маяков .
Джон Майкл Годье высказывает опасение, что обнаружение «Звезды смерти» может быть не только захватывающим, но и тревожным событием, так как это означало бы наличие соседа, способного уничтожать планеты .
📡 Мультимессенджерная SETI: идеальный союз 7:41
Джанни Мартире считает, что SETI и LIGO должны стать «лучшими друзьями» . Идеальный сценарий обнаружения — это когда гравитационная аномалия подтверждается радиосигналом или визуальными данными. Этот подход авторы называют «мультимессенджерной SETI» .
Гравитационные волны могут служить своего рода «входным билетом в клуб развитых цивилизаций» . Алексей Бобрик сравнивает это с иерархией связи: использование радиоволн — это как отправка SMS, а манипуляции с гравитацией — это уровень запуска ракет . Цивилизация, способная генерировать намеренные гравитационные сигналы, должна обладать ресурсами уровня Кардашёва II или III типа .
Преимущества гравитационной связи по мнению Бобрика:
- Отсутствие затухания в межзвездной плазме, которая поглощает радиоволны в диске галактики .
- Возможность охватить сразу 100 миллиардов звезд (всю галактику), в то время как лучшие радиопоиски охватывают около 10 000 звезд .
🧠 Проблема шума и искусственный интеллект 8:34
Основная сложность поиска заключается в том, что данные гравитационных детекторов чрезвычайно зашумлены, а искомые сигналы очень слабы . Традиционные методы фильтрации данных в LIGO настроены на конкретные шаблоны (например, слияние двойных черных дыр), что может привести к пропуску «странных» искусственных сигналов .
Для решения этой проблемы Applied Physics работает над инструментами машинного обучения .
- Нейронные сети планируется обучать на широком спектре потенциальных сигналов, чтобы они могли мгновенно распознавать аномалии в потоке данных .
- Снижение вычислительных затрат: вместо того чтобы прогонять фильтры вручную через каждый набор данных, ИИ позволит автоматизировать поиск техносигнатур в реальном времени .
Люк Селлерс резюмирует, что развитие технологий и повышение разрешения детекторов неизбежно приведет к обнаружению множества объектов, которые «выйдут из шума» и потребуют объяснения, открывая новое измерение в астрономии .
