Почему мы до сих пор не нашли инопланетян? Новое исследование даёт неожиданный ответ: мы слушали не так

Как думаете, почему мы всё ещё не нашли инопланетян? Возможно, дело не только в том, что во Вселенной никого нет или другие цивилизации слишком далеко. Учёные из SETI предложили более техническое объяснение: мы можем искать правильное послание, но в слишком идеальной форме.

Программы поиска внеземного разума давно присматриваются к радиосигналам, которые природа почти не создаёт. Особенно интересны узкие радиолинии - резкие пики в маленьком диапазоне частот. Если другая цивилизация захотела бы специально привлечь внимание, она могла бы отправить именно такой аккуратный сигнал: он выделяется на фоне космического шума и способен пройти межзвёздные расстояния.

Новые расчёты показывают, что по дороге радиолиния может потерять свою аккуратную форму. Передатчик отправляет чёткий узкополосный сигнал, но рядом со звездой его встречают плазма, звёздный ветер и вспышки. После такого участка послание доходит до земных радиотелескопов уже не тонкой линией, а более широким и слабым следом. Поисковые программы, настроенные на идеальный пик, могут пройти мимо.

Эта идея даёт одно из возможных объяснений парадокса Ферми. В 1950 году физик Энрико Ферми задал вопрос, который до сих пор не даёт покоя астрономам: если во Вселенной огромное число звёзд и планет, где могли появиться технологические цивилизации, почему люди не видят убедительных следов чужого разума? Ответы предлагали самые разные: от гипотезы тёмного леса, где все молчат из страха выдать себя, до более спокойной версии про огромные расстояния и несовпадение эпох.

Авторы не утверждают, что внеземные передатчики точно существуют. Они разбирают другой вопрос: в какой форме сообщение инопланетян могло бы добраться до Земли. Если радиосигнал изменился ещё внутри своей планетной системы, земные телескопы могут не распознать в нём техносигнатуру.

Техносигнатура - это наблюдаемый след технологии за пределами Земли. Астрономы могут искать гигантские конструкции вокруг звёзд, необычные признаки промышленной активности, случайные радиопомехи цивилизации или направленные сообщения. В радиодиапазоне главным кандидатом долго оставалась узкая линия: слишком чистая для большинства природных процессов и достаточно простая для обнаружения.

Логика понятна. Космос полон естественных радиоисточников, но звёзды, газовые облака и другие природные объекты обычно излучают сразу в широком диапазоне частот. На этом фоне узкая радиолиния похожа на след искусственного передатчика. Поэтому SETI много лет строит часть поиска вокруг таких резких пиков.

В этой схеме есть слабое место. Поисковая программа ждёт, что радиолиния останется почти такой же тонкой на всём пути от чужого передатчика до Земли. Авторы решили проверить участок, который легко недооценить, - пространство вокруг звезды, где находится источник возможного сообщения.

У каждой звезды есть своя космическая погода. Звёздный ветер несёт заряженные частицы, плазма постоянно бурлит, а корональные выбросы массы могут резко менять условия вокруг светила. В Солнечной системе похожие процессы мешают связи с космическими аппаратами, особенно во время максимума солнечной активности.

Исследователи начали с знакомого примера. Они изучили исторические узкополосные передачи космических аппаратов, которые проходили через Солнечную систему и возвращались на Землю. По этим данным видно, как солнечная плазма уширяет радиосигнал: тонкий пик расползается по частотам и становится ниже.

Затем расчёты перенесли на чужие планетные системы. В статье используется термин Exo-IPM - межпланетная среда в системе другой звезды. Проще говоря, речь о пространстве вокруг чужого светила, заполненном плазмой, звёздным ветром и возмущениями от вспышек. Радиосообщение гипотетической цивилизации должно пройти через эту область ещё до выхода в межзвёздное пространство.

Для SETI опасно не только ослабление сигнала. Плазменная турбулентность может разложить его мощность по более широкой полосе частот. Передатчик отправляет резкую линию, а внешний наблюдатель видит более низкий и растянутый след. Общая энергия может сохраниться, но в каждом узком канале пик уже не дотягивает до порога обнаружения.

Сильнее всего эффект должен проявляться у М-карликов. М-карлики, или красные карлики спектрального класса M, составляют большую часть звёзд Млечного Пути. Они живут очень долго, поэтому у планет рядом с ними теоретически есть много времени для появления сложной жизни и технологий. Но красные карлики часто ведут себя бурно: вспышки, плотный звёздный ветер и неспокойная плазма могут заметно искажать радиолинии.

Расчёты показали, что для большинства рассмотренных систем спектральное уширение может превысить 10-100 Гц. В бытовом смысле разница кажется крошечной, но для SETI это много. Многие поисковые конвейеры настроены на субгерцовые каналы, то есть на линии уже одного герца. Когда мощность распределяется по десяткам или сотням герц, сигнал слабеет в каждом отдельном канале и может не попасть в список кандидатов.

Даже направленное сообщение не защищено от такого искажения. Кажется, что специально отправленное послание проще заметить, чем случайную утечку радиошума. Но передатчик не управляет плазмой вокруг своей звезды. Аккуратно выбранная частота может покинуть родную систему уже в изменённом виде.

Новые расчёты не отменяют классические поиски сигналов. Узкая радиолиния по-прежнему остаётся хорошим кандидатом на искусственное происхождение, потому что естественные источники редко дают настолько чистые пики. Но земным программам придётся искать не только тонкую линию, а ещё и след, который звёздная погода успела расширить.

Практический вывод простой: алгоритмы SETI стоит настраивать не только на сверхузкие пики, но и на более широкие профили. При выборе целей важны тип звезды, уровень активности, частота наблюдения и условия вокруг планет. Для спокойной звезды подойдёт один фильтр, для бурного красного карлика - другой.

Будущим радиотелескопам понадобятся более гибкие методы обработки данных. Новые радиомассивы смогут собирать огромные объёмы наблюдений, но одной чувствительности мало, если программа ищет слишком узкий след. Для поиска внеземных технологий нужно учитывать не только отправленное послание, но и путь через плазму возле звезды-источника.