Анализ сигнала, зафиксированного два года назад в ходе реализации проекта «Breakthrough Listen» во время наблюдений за небом в сторону ближайшей к Солнцу звезды Проксима Центавра, выявил его локальный характер и подтвердил искусственное происхождение, связанное с деятельностью человека. Детальное описание исследования и сделанные учеными заключения содержатся в двух документах раз, два) статьями в журнале Nature Astronomy.
Основная задача проекта «Breakthrough Listen», использующего передовые радиотелескопы мира, оборудованные высокопроизводительными системами обработки информации, заключается в поиске техносигналов – сигналов, потенциально исходящих от развитых внеземных цивилизаций.
«Радиоэфир вокруг Земли насыщен сигналами, создаваемыми человеческими технологиями, включая сотовые телефоны, радиолокационные станции, спутники и телевизионные передатчики. В связи с этим поиск слабого сигнала в постоянно увеличивающемся объеме цифровых данных представляет собой чрезвычайно сложную задачу», – подчеркивают участники проекта.
Тщательный отбор
Телескоп обсерватории «Parkes», расположенной в Австралии, является одним из инструментов, задействованных в проекте «Breakthrough Listen». Среди объектов его наблюдений находится Проксима Центавра, находящаяся на расстоянии чуть более четырех световых лет от Земли; это красный карлик, вокруг которого вращается как минимум одна каменистая экзопланета.
В ходе наблюдений 2019 года радиотелескоп провел сканирование участка неба, ориентированного на Проксиму Центавра, в диапазоне частот от 700 мегагерц до 4 гигагерц. Разрешение составило 3,81 герца, что позволило охватить более 800 миллионов радиоканалов за одну сессию. По истечении года астрономы проанализировали полученные данные и обнаружили в них свыше четырех миллионов участков спектра, демонстрирующих признаки радиоизлучения.
«Фактически, это довольно распространенное явление для подобных наблюдений, и подавляющее большинство зарегистрированных сигналов представляют собой цифровой шум, исходящий от земных технологий. После этого этапа кандидаты прошли через автоматизированную систему фильтрации, которая исключает те из них, что не демонстрируют признаков происхождения с больших расстояний от нашей планеты», – прокомментировали участники исследовательского проекта.
Ключевым фактором при отборе сигналов является изменение частоты во времени. Предполагается, что передатчик на экзопланете будет перемещаться относительно телескопа, вызывая доплеровский сдвиг излучения – явление, аналогичное изменению тона сирены скорой помощи при ее проезде мимо наблюдателя. На текущем этапе количество потенциальных сигналов было уменьшено до миллиона.
На последующем этапе требуется установить, фиксируется ли сигнал исключительно при наблюдении за целевым объектом. В рамках данного исследования радиотелескоп последовательно сканировал область Проксимы Центавра и соседние участки пространства, повторяя эту процедуру несколько раз. Предполагается, что локальные источники будут обнаруживаться в данных независимо от направления наблюдения, тогда как потенциальный техносигнал – только при прямом нацеливании на цель.
Интригующий сигнал BLC1
Тем не менее, даже после всех этапов проверки нередко остается несколько кандидатов, требующих ручной оценки. Например, иногда слабый аналог сигнала регистрируется при наблюдениях в обход цели, однако его интенсивность недостаточна для автоматического обнаружения. Кроме того, схожие с предполагаемыми техносигналами сигналы могут появляться в других наблюдениях, что указывает на источники, которые могли оказаться в поле зрения телескопа по случайности, например, искусственные спутники.
Именно такой неоднозначный сигнал, прошедший через основные фильтры и обладающий многими характеристиками, свойственными техносигналам, был зафиксирован 29 апреля 2019 года. Он демонстрировал эффект доплеровского смещения, продолжался в течение пяти часов наблюдений и проявлялся исключительно при сканировании Проксимы Центавра.
Однако, анализ более широкого массива данных, полученных в результате наблюдений, проведенных в разные периоды времени, выявил около 60 сигналов, демонстрирующих характеристики, сходные с характеристиками кандидата, и видимых за пределами области Проксимы Центавра. Среди всех потенциальных техносигнатур BLC1 был признан наиболее отличительным, чтобы обойти все фильтры.
«Мы можем утверждать, что исходный сигнал BLC1 и все его аналоги являются результатом деятельности человека и генерируются локальными технологиями, хотя точный источник установить не удалось. Они распределены в данных с регулярными интервалами, которые, по всей видимости, соответствуют частотам, используемым генераторами в различных электронных устройствах. И, несмотря на то, что в этот раз мы не обнаружили подлинную техносигнатуру, выполненная работа укрепила уверенность в том, что у нас есть все необходимые инструменты для их обнаружения и проверки, если таковые существуют», – подытожили участники проекта.
