Привет с альфы Центавра: как и зачем астрономы ищут сигналы инопланетян
В декабре 2020 года сотрудники проекта Breakthrough Listen, направленного на поиск инопланетных радиосигналов, объявили о сигнале BLC-1. Он по всем параметрам походил на послание внеземного разума. Этот сигнал, казалось, был отправлен с проксимы Центавра — ближайшей к Солнцу звезды. Сообщение было особенно волнующим, поскольку у этого светила есть потенциально обитаемая планета. СМИ взорвались заголовками разной степени адекватности, а вот ученые соблюдали приличествующую им осторожность. Лишь недавно они завершили анализ сигнала и опубликовали результаты в двух научных статьях (как первая, так и вторая вышли в престижном журнале Nature Astronomy). Увы, эксперты пришли к выводу, что BLC-1 имеет земное происхождение.
Эта неслучившаяся сенсация — лишь краткий эпизод в эпопее поиска радиосигналов от внеземных цивилизаций. Она началась еще в 1960-е годы, и в ней принимали участие множество уважаемых ученых и организаций, вплоть до Гарвардского университета и NASA.
Слушая Вселенную
Проект Breakthrough Listen был основан в 2015 году российским миллиардером Юрием Мильнером. Меценат выделил на поиски в космосе братьев по разуму $100 млн. На эти деньги были серьезно модернизированы радиотелескопы Green Bank в США и CSIRO Parkes в Австралии (для покрытия как можно большей части неба важно иметь инструменты в обоих полушариях). К середине 2010-х они так устарели, что велись разговоры об их закрытии, но Мильнер загрузил телескопы десятилетней программой наблюдений. Этим он заслужил немалую признательность даже тех астрономов, кто скептически относился к целям проекта. Программа Breakthrough Listen пройдет, а обновленная аппаратура останется. К тому же данные, собранные в поисках инопланетного «ау», можно использовать и для исследования космоса.
Сигнал BLC-1 (Breakthrough Listen candidate 1) был обнаружен 29 апреля 2019 года, хотя информацию о нем обнародовали только в декабре 2020-го. Он не походил ни на помеху земного происхождения, ни на естественное радиоизлучение небесных тел.
Так, BLC-1 был очень узкополосным, тогда как природные космические радиоволны почти всегда имеют широкий спектр. Узкополосные «небесные радиостанции» тоже есть, но их частоты известны и сильно отличаются от частоты BLC-1. То есть сигнал определенно выглядел искусственным. Между тем он принимался только тогда, когда антенна была направлена на проксиму Центавра (эта ближайшая к Солнцу звезда — одна из трех, видимых невооруженным глазом как одно светило под названием альфа Центавра). А ведь большинство помех земного происхождения пробивается к радиотелескопу независимо от того, куда он направлен, настолько они сильны по сравнению с радиоволнами из далекого космоса. BLC-1 принимался с одного и того же направления целых пять часов, так что он не мог исходить от спутника или самолета. К тому же все это время частота сигнала плавно менялась. Это изменение было очень похоже на эффект, вызванный движением планеты с передатчиком относительно Земли.
Кстати, о планетах. У проксимы Центавра есть спутник проксима b, похожий на Землю по размеру и массе и получающий от своего светила именно столько тепла, чтобы на поверхности могли быть океаны. Правда, местное солнце регулярно окатывает планету мощными потоками заряженных частиц. Ученые не уверены, что под этим смертоносным ливнем могут сохраниться вода и атмосфера, а тем более жизнь, но и не исключают этого.
Гипотеза, что планета ближайшей к Солнцу звезды (всего четыре световых года) населена разумными существами, конечно же, соблазнительна. Однако ученым не к лицу принимать желаемое за действительное, и сотрудники Breakthrough Listen подвергли BLC-1 всем стандартным тестам. А когда он их прошел, изобрели новые методы проверки. И наконец установили истину: к сожалению, BLC-1 был лишь суммой помех, принятых радиотелескопом на других частотах. Эти помехи фиксировались неоднократно, но лишь 29 апреля 2019 года они сложились друг с другом таким причудливым образом, что создали полную иллюзию сигнала с проксимы Центавра.
Поймать инопланетян в SETI
Breakthrough Listen — далеко не первая попытка обнаружить инопланетное радиовещание. Такие проекты, объединенные общим названием SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence, то есть «Поиск внеземного разума») — практически ровесники радиоастрономии. Первый из них (проект Ozma) был осуществлен еще в 1960 году, спустя всего 20 с небольшим лет после того, как слывший тогда чудаком Грот Ребер соорудил на заднем дворе первый в мире радиотелескоп. В начале 1970-х годов NASA работало над программой Cyclops, предполагавшей строительство целой сети антенн для охоты на инопланетные сигналы.
«Циклоп» остался на бумаге, но его наработки были использованы в последующих проектах SETI. В 1979-м Калифорнийский университет в Беркли запустил проект SERENDIP. В рамках этой программы на некоторые радиотелескопы (включая Arecibo, остававшийся крупнейшим в мире до 2016 года) были установлены дополнительные приемники. «Охотники за инопланетянами» не вмешивались в программы наблюдений, но просеивали в поисках искусственных сигналов данные, собранные радиоастрономами для исследования Вселенной. Проект оказался долгоживущим: последний приемник SERENDIP был установлен на Arecibo в 2009 году. В 1985-1995 годах Гарвардский университет реализовывал программу МЕТА. Два телескопа, расположенные в США и Австралии, вместе обозревали 93% неба. В 1995–1999 годах им на смену пришел еще более тщательный обзор BETA.
В 1992-м NASA запустило программу HRMS — поиск инопланетных сигналов с помощью Arecibo. Но уже через год Конгресс свернул ее финансирование, и с тех пор агентство не имеет собственных проектов SETI. Однако программа HRMS возродилась под символичным названием Phoenix, и с 1995 по 2004 год осуществлялась на частные пожертвования.
В 2007-м в строй вступил радиотелескоп Allen Telescope Array, построенный на средства соучредителя Microsoft Пола Аллена и главного технического специалиста Microsoft Натана Мирволда. Этот инструмент и поныне ищет сигналы инопланетян, находясь под управлением Института SETI — негосударственной организации, созданной в США в 1984 году.
Каковы же плоды всех этих поисков? Ими стали сотни «подозрительных» сигналов. Однако ни для одного из них так и не удалось надежно исключить земное или естественное происхождение. Если мы не знаем, что это, это еще не значит, что это — привет от «зеленых человечков». Идеальным свидетельством был бы явно искусственный и регулярно повторяющийся сигнал, который можно наблюдать на разных радиотелескопах, чтобы исключить помехи и технические сбои. Что-нибудь вроде первых 100 цифр числа Пи, передаваемых с проксимы Центавра каждый понедельник в 12:00. Увы, ничего подобного пока не найдено.
Оптимизм космического масштаба
Почему энтузиасты ищут именно радиосигналы? Потому что сигналы на межзвездные расстояния нужно передавать с максимально возможной по законам физики скоростью — скоростью света (и даже это весьма небыстро с учетом размеров Галактики). Есть только два способа это сделать — использовать гравитационные волны или электромагнитные. Чтобы связаться с цивилизацией вроде нашей с помощью гравитационных волн, инопланетянам нужно сталкивать черные дыры в темпе морзянки. Чтобы наладить радиосвязь на расстоянии в сотни световых лет, достаточно антенны размером с Arecibo и передатчика на десяток-другой киловатт.
Во второе верится легче, чем в первое. Конечно, электромагнитные волны — это не только радио, но и свет, ультрафиолет и т.д. Но именно радиоволны требуют меньше всего энергии, а также проходят через межзвездный газ и планетные атмосферы практически любого состава. Впрочем, несколько проектов SETI нацелены на поиск световых сигналов, подаваемых мощными лазерами.
Но откуда нам вообще знать, что инопланетяне существуют и хотят общаться? Если кратко, то ниоткуда. Единственное, что астрономы знают точно — что в Галактике множество планет, похожих на Землю по массе и размеру (а значит, вероятно, и химическому составу), а также по количеству получаемого тепла. Но мы не знаем, какова вероятность зарождения жизни (и не узнаем до тех пор, пока не выясним досконально, как она появилась на Земле), а тем более разума. И даже если предположить, что Вселенная кишмя кишит цивилизациями, мы понятия не имеем, как мыслят и чего хотят существа, чья анатомия кардинально отличается от нашей. Будут ли разумные головоногие с планеты Плюх, имеющие по мозгу в каждом щупальце, жаждать роскоши человеческого общения? И если да, сможем ли мы своим единственным мозгом отличить их язык от бессмысленного шума?
Допустим даже, что где-то существуют люди 2.0. Если они живут в местном XIX веке, у них еще нет никаких радиотелескопов. Если в XXII-м, то они, быть может, погружены в виртуальную реальность, и им дела нет до того, чтобы посылать радиоприветы братьям по разуму. Между тем возраст планет измеряется миллиардами лет, так что разница в «датах рождения» цивилизаций может достигать не каких-нибудь чахлых столетий, а миллионов веков. Мы, кстати, тоже крайне редко отправляем сигналы к другим звездам, несмотря на техническую возможность. А обнаружить с межзвездных расстояний вещание обычных радиостанций — задача совсем другого порядка. Их сигнал направлен во все стороны, а не в узкий конус, поэтому очень быстро ослабевает с расстоянием.
В общем, чтобы надеяться на сеанс связи с братьями по разуму, нужно быть оптимистом космического масштаба. Неудивительно, что финансирование таких проектов стало уделом богатых энтузиастов.