Мы (не) одни: каковы результаты поиска внеземных цивилизаций на сегодняшний день Статьи редакции

20 июля русский бизнесмен Юрий Мильнер заявил, что вложит свои личные 100 миллионов долларов в поиск внеземных цивилизаций. В ходе проекта, который, по словам Мильнера, займёт не меньше десяти лет, будет арендовано время пользования самыми мощными на планете телескопами, а также получит финансирование группа специалистов для обработки огромного количества данных. Среди трат Мильнера есть конкурс с призом в один миллион долларов на лучшее послание инопланетным цивилизациям. Отправлять его, кстати, пока никто не собирается: вся деятельность проекта направлена на обнаружение потенциальных сигналов от других цивилизаций.

Обозреватель TJ Иван Талачёв узнал, какие организации занимаются поисками внеземных форм жизни и каковы результаты их деятельности на сегодняшний день.

Юрий Мильнер и Стивен Хокинг на открытии проекта Breakthrough Initiatives. Фото Associated Press

Ищу тебя

Звёздное небо, когда мы видим его безоблачной ночью, кажется нам абсолютно безграничным. Из памяти при этом ускользает факт, что с Земли видно лишь сотую часть звёзд галактики Млечного Пути.

Но даже если бегло сосчитать сколько из них находятся во всей нашей галактике, сколько из них подобны по характеристикам нашему Солнцу, вокруг скольких из них могут вращаться подобные Земле планеты, и допустить, что жизнь могла зародиться хотя бы на одном проценте из них, то получается, что на 100 миллиардах подобных нашей планет должно находиться от нескольких тысяч до сотен миллионов цивилизаций, способных на контакт с нашей. Эти числа были впервые озвучены Фрэнком Дрэйком в 1961 году и формула, в результате которой они получились, была названа «формулой Дрейка».

Допустим, формула Дрейка всё-таки правдива, несмотря на то что большинство переменных в ней носят гипотетический или даже спекулятивный характер. Появляется логичный вопрос: «Где же эти все формы жизни, где следы их деятельности и посылаемые ими сигналы?». Он имеет собственное название в научных кругах и именуется «парадоксом Ферми».

Фрэнк Дрэйк. Источник: digitaldiner.blogspot.ru

Чтобы примирить гипотезу о том, что существуют миллионы разумных цивилизаций вроде нашей и ответный вопрос о том, куда они пропали, мировое научное сообщество придумало несколько любопытных теорий, которые могли бы объяснить несоотвествие между цифрами Дрейка и фактами Ферми.

Одна из таких теорий называется «теорией Великого Фильтра» и была высказана учёным Робином Д. Хэнсоном в 1996 году. Заключается она в том, что на неизвестном этапе развития жизни какие-либо факторы или переменные не дают цивилизациям развиваться до того уровня, на котором их следы деятельности могут быть заметны стороннему наблюдателю. В частном случае с Землёй можно одинаково легко предположить, что «Великий Фильтр» был нами пройден при эволюционном скачке, обусловившем возникновение нашего вида, либо ему ещё только предстоит сыграть свою роль, например, при применении оружия массового поражения. У жителей нашей планеты достаточно средств прекратить на ней практически любую жизнь или даже уничтожить саму планету (ядерное вооружение, Большой адронный коллайдер).

Возможен и вариант, при котором разумые цивилизации принципиально не отправляют сигналы в космос, преполагая, что контакт с любой формой жизни может привести к неизвестным последствиям. Существует теория, согласно которой Земля является специально изолированным участком, с которым запрещено по тем или иным причинам контактировать разумным цивилизациям Вселенной. Нельзя забывать и о возможности, что внеземные цивилизации уже совершили с нами контакт или просто находятся среди нас.

Какая бы из теорий ни была верна, какие переменные в уравнение Дрейка ни подставляли бы, нельзя забывать что человечество недалеко ушло в освоении внеземного пространства. Мы не высаживались нигде кроме собственного спутника, самый удалённый от Земли объект человеческого происхождения (спутник Voyager 1), находится за пределами Солнечной Системы, но по космическим меркам расстояние в 0,002 световых года считается микроскопическим. Даже найденная NASA 24 июля планета Kepler 452b находится на расстоянии 1400 световых лет от нас, что значит, что любой сигнал, полученный от возможной формы жизни на ней, будет датирован как минимум полутора тысячелетиями.

Система телескопов Аллена

Галактическая прослушка

Попытки уловить и расшифровать сигналы из космоса начались вместе с изобретением беспроводных средств связи. Ещё Никола Тесла в ходе своих экспериментов в Колорадо Спрингс в 1899 году, по собственному мнению, уловил некие послания с Марса, выражающиеся в повторяющемся сигнале статики. Более поздние иссследования показали, что полученные Теслой данные не были сообщениями, а лишь доказательством того, что Тесла не до конца изучил суть радиопередач и даже, возможно, поймал радиопередачи Маркони, проводившиеся в это время в Европе.

За следующие шестьдесят лет неоднократно предпринимались попытки получить послания с Марса, других планет Солнечной Системы или из-за её пределов. С определённого момента появилась необходимость объединить все эти усилия. Так и появилась организация SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence).

Годом её основания принято считать 1959-й, когда Филип Моррисон и Джузеппе Коккони опубликовали свою статью в журнале Nature, где впервые упомянули о возможности использовать достижения современной радиоастрономии для наблюдения за космосом и получения сообщений от цивилизаций, примерно равных нашей по уровню развития и находящихся в относительной близости от Земли и Солнечной системы.

Из всего радиоспектра была выбрана, так называемая «водяная дыра» — участок частот между 1420 и 1666 Мгц. Длина волны сигнала на этих частотах колеблется от 18 до 21 сантиметра. Такую же длину имеет спектральная линия гидроксила и атомарного водорода — двух ключевых компонентов воды. Бернард Оливер, автор термина «водяная дыра» предположил, что для цивилизации, имеющей способность передавать радиосигналы, вода, как и для нас, является основным компонентом жизнедеятельности и развития.

Исходя из общности физических законов для всех участков Вселенной (спектральные линии имеют одинаковую длину что на Земле, что на Альфе Центавра), Оливер предложил вести прослушивание и возможные передачи именно в пределах «водяной дыры», так как более-менее развитые инопланетяне, научившиеся передавать и получать сигналы и имеющие понятие о спектральном анализе, скорее всего, будут передавать любые свои сообщения вглубь космоса именно в этом диапазоне.

Первый эксперимент в рамках SETI состоялся 1960 году. Автор уравнения Дрейка Фрэнк Дрэйк с помощью 25-метрового телескопа в Грин-Бэнк, штат Западная Вирджиния, попытался перехватить сигналы из районов двух известных тогда ближайших звёзд, напоминающих по характеристикам наше Солнце — Тау Кита и Эпсилон Эридана. Попытки ни к чему не привели, Дрэйк не получил никаких существенных данных для анализа.

Пол Аллен

И если после этого эксперимента SETI ничего не получила из космоса, то на Земле начался настоящий бум поисков сигналов от инопланетян. В семидесятых SETI получала средства от NASA, но невероятный эксперимент «Циклоп» был закрыт из-за своей астрономической стоимости в 10 миллиардов долларов. Поиски продолжаются, но результатов всё нет. SETI принципиально не принимает финансирование от государств напрямую, обходясь вложениями частных лиц. Для контроля деятельности и финансирования была создана организация SETI Institute.

Среди меценатов SETI почётное место занимает соучредитель Microsoft Пол Аллен, за десятки лет вложивший в SETI 30 миллионов долларов. В честь него называется последняя разработка Института SETI «Система телескопов Аллена», которая насчитывает 42 тарелки диаметром 6 метров (запланировано 350 тарелок) и, по заявлениям администраторов проекта, обязательно наткнётся на сигналы инопланетных цивилизаций до 2025 года.

Самой интересной для обывателя инициативой SETI остаётся [email protected] — возможность с помощью специальной программы «арендовать» вычислительные мощности своего компьютера, соединённого с интернетом для удалённой работы его в составе кластерного суперкомпьютера, предназначенного для расшифровки и обработки входящих данных со станции наблюдения SETI в обсерватории Аресибо. В разное время количество добровольных участников проекта разнилось, однако по данным на 2015 год составляет почти полтора миллиона пользователей, объединенных в компьютер с вычислительной мощностью 667 терафлопс (примерно 320 графических систем консолей Sony PlayStation 4).

Обсерватория Аресибо в Пуэрто-Рико

SETI на данный момент занимается в основном прослушиванием сигналов из космоса и поиском их источников. Однако среди учёных чаще начинают звучать предложения начать отправку сигналов в космос. Сложно сказать что земляне до сих пор молчали: радиотелескоп Аресибо в Пуэрто-Рико уже отправлял сообщение в глубины галактики в 1974 году.

Бинарное сообщение размером в 210 байт включает в себя числа от одного до десяти, атомарные номера водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора, формулы сахаров и оснований нуклеотидов ДНК, стилизованную фигуру человека, графическую схему Солнечной Системы и данные о телескопе Аресибо. Ждать ответа на сообщение из Аресибо придётся очень долго: до Шарового скопления M13, куда направлен сигнал, он будет путешествовать примерно 25 тысяч лет, и даже при условии, что его реципиенты ответят незамедлительно, ответа в любой форме имеет смысл ожидать примерно через пятьдесят тысячелетий.

С нашей планеты вот уже почти сотню лет так или иначе «утекают» радио- и телепередачи. Цивилизации в сотне-другой световых лет от нас уже скоро могут получить их. Контакт с расой инопланетян, имеющей мнение о нас по нашему телеэфиру был бы интересной темой для фантастического романа, но пока что и эти сигналы остаются без ответа.

По поводу контактирующих сообщений в SETI и в научном сообществе уже наметился раскол. Отделившаяся от SETI ячейка, переименовавшаяся в Active SETI или МETI (Messaging to ExtraTerrestrial Intelligence, «Отсылка Сообщений Внеземным Цивилизациям») считает, что лучший способ найти инопланетную жизнь состоит в рассылке сигналов и сообщений во все уголки Галактики. Среди противников такого подхода находится, например, Стивен Хокинг, считающий, что рассылка сигналов может привести к самым неожиданным последствиям и опасающийся их перехвата более развитыми и враждебными по тем или иным причинам цивилизациями.

Сигнал с наблюдаемой телескопом Kepler планеты KOI817

Входящие сообщения

К большому сожалению, больше чем за пятидесятилетнюю историю SETI, похвастаться однозначными результатами организация не может. Причин много: зачастую недостаточное или обрывочное финансирование, отсутствие чётких астрономических целей для поиска и размытые категории сигнала, который можно было бы без сомнений признать искусственным и происходящим от чужой цивилизации.

Первый прорыв SETI состоялся в 1977 году, когда Джерри Эйман во время пользования телескопом «Большое ухо» университета Огайо зарегистрировал сигнал, по всем характеристикам совпадающий с ожидаемым от наблюдений SETI. Восторг Эймана был настолько велик, что он обвёл данные сигнала на бумаге красной ручкой и сделал пометку «WOW» на полях. Радость учёного не была разделена сообществом: неоднократные попытки повторно зафиксировать сигнал, в том числе с помощью оборудования, в разы превосходящего «Большое ухо» по мощности, не увенчались успехом, а все гипотезы о его происхождении не находили достаточно данных для подтверждения.

Распечатка сигнала с исторической пометкой Эймана

Следующий прорыв SETI случился почти через тридцать лет наблюдений. В 2003 году сигнал под названием «SHGb02+14a» был принят радиотелескопом Аресибо и обработан мощностями [email protected] Сигнал определённо соответствовал всем требованиям SETI: передавался по диапазону «водяной дыры» и повторился в течение минуты трижды. Но радость длилась недолго: при анализе источника сигнала оказалось, что в районе Галактики откуда он родом нет звёзд в пределах 1000 световых лет, а сила вместе с радиоданными сигнала позволяют трактовать его либо как сбой оборудования в Аресибо, либо как космический шум или неизвестное пока науке космическое явление естественного происхождения.

В январе 2012 года в SETI зафиксировали радиосигнал, отправляемый с одного из экзопланетарных кандидатов (землеподобных планет, по теории Дрейка рассыпанных по всей Галактике) под названием KOI 817. SETI обработали сигнал и позднее пришли к выводу, что он являлся помехами.

В SETI не склонны к сенсационализму или погоне за громкими заявлениями. И «Вау», и «SHGb02+14a» официально не считаются организацией сигналами внеземного происхождения, так как в ходе всех дополнительных наблюдений и исследований этих передач так и не появилось точной уверенности в том, что эти сигналы являются передачами от разумных форм жизни из другого края Вселенной.

Что дальше

За неделю до заявления Мильнера об открытии Breakthrough Listen на сайте Science 2.0 появилось большое интервью с членами проекта SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). В беседе учёные помимо прочего заявили, что SETI и всем организациям по поиску внеземных форм жизни требуется намного большее финансирование, чтобы начать приносить серьёзные результаты. Теперь наработки SETI получат необходимое развитие и правильное применение.

Заявление NASA об открытии планеты Kepler-452b тоже, в свою очередь, подыскало отличного кандидата для прослушивания. Возможно, именно сейчас дело поиска внеземных цивилизаций сдвинулось с мёртвой точки, и мы всё же получим в течение десяти лет доказательства существования разумной жизни за пределами Земли.

Пришёл с миром,
Иван Талачёв,
Специально для TJ