На свиданиях вслепую мы ищем тех, кто похож на нас, по крайней мере, на каком-то уровне. Это верно в нашей личной жизни, но тем более на галактической сцене знакомств, где мы некоторое время безуспешно искали цивилизацию-компаньона. Разрабатывая нашу собственную радио- и лазерную связь в течение последних семи десятилетий, Поиск внеземного разума (SETI) сосредоточился на радио- или лазерных сигналах из космоса — двух видах электромагнитных «мессенджеров», которые астрономы используют для изучения космоса.
За тот же период мы также запускали в межзвездное пространство зонды, такие как «Вояджер-1» и «Вояджер-2», «Пионер-10» и «Пионер-11» и космический корабль «Новые горизонты». Они могут в конечном итоге достичь инопланетных цивилизаций, пассивно объявляя о нашем существовании. Но в 1960 году, на заре космической эры, Рональд Брейсвелл отметил в статье Nature, что физический космический зонд может также искать технологические цивилизации на межзвездных расстояниях. Поэтому SETI также должен изучить эту технику — своевременное понятие в эпоху многосерийной астрономии, появившееся совсем недавно благодаря обнаружению гравитационных волн.
Очевидно, что такого рода исследования могут работать в обоих направлениях. Благодаря данным, собранным космическим телескопом «Кеплер», мы теперь знаем, что около половины всех солнцеподобных звезд содержат скалистую планету размером с Землю в своей обитаемой зоне. В пределах этой зоны температура поверхности планеты может поддерживать жидкую воду и химию жизни. Знаменитое уравнение Дрейка количественно определяет (с большой неопределенностью) вероятность получения радиосигнала от другой цивилизации в нашей галактике Млечный Путь. Но это не относится к физическим зондам, которые могут прибыть к нашему порогу. Это различие напоминает разницу между разговором по мобильному телефону со скоростью света и обменом письмами через наземную почту.
Это также предлагает дополнение к уравнению Дрейка: количество зондов в объеме межзвездного пространства может быть выражено как количество звезд, умноженное на среднее количество зондов, произведенных на звезду, N. Ближайшая звездная система, Альфа Центавра, содержит близкую пару солнцеподобных звезд (A и B), связанных с более удаленной карликовой звездой (C). Эта тройная звездная система находится примерно в четырех световых годах от нас — но ближайший зонд может быть намного ближе — на расстоянии, которое меньше в (3N) 1/3 раза. Фактически, этот зонд находился бы в пределах расстояния между Землей и Солнцем, если бы цивилизации производили в среднем квадриллион (N
10 15 ) зонды на звезду в течение их жизни.
Если бы каждый зонд весил грамм, подобно тому, что было предложено инициативой Breakthrough Starshot, то общая масса квадриллиона зондов была бы сопоставима с весом астероида размером в километр — совершенно незначительным в бюджете планетарной массы. Такой метеорит падает на Землю каждые полмиллиона лет, и его размер в несколько десятков раз меньше, чем у ударного элемента Chicxulub K/PG, который убил динозавров около 66 миллионов лет назад. Очевидно, что фактическое количество межзвездных зондов будет зависеть от обилия и продолжительности жизни технологических цивилизаций на одну звезду, а также от веса каждого зонда и сложности технологии его производства.
Моя предстоящая книга под названием «Внеземной» рассказывает историю открытия «Оумуамуа», что означает «разведчик» на гавайском языке, на объекте Pan-STARRS на Гавайях в октябре 2017 года. Как первый межзвездный объект, обнаруженный вблизи Земли за пределами Солнечной системы, он выглядел странно, в отличие от любой кометы или астероида, виденных ранее в пределах Солнечной системы. В книге подробно описываются необычные свойства «Оумуамуа»: он имел приплюснутую форму с экстремальными пропорциями — никогда прежде не встречавшуюся среди комет или астероидов, а также необычную начальную скорость и блестящий внешний вид. У него также отсутствовал кометный хвост, но, тем не менее, он демонстрировал отталкивание от солнца, превышающее солнечную гравитационную силу.
Как обычная комета, `Оумуамуа должна была бы потерять около десятой части своей массы, чтобы испытать избыточный толчок от эффекта ракеты. Вместо этого «Оумуамуа» не показал никаких молекул на основе углерода вдоль своего следа, ни дрожания, ни изменения периода вращения — как и ожидалось от кометных струй. Избыточную силу можно было бы объяснить, если бы «Оумуамуа был вытеснен давлением солнечного света; то есть, если это искусственный световой парус — тонкий пережиток перспективной технологии освоения космоса, предложенной еще в 1924 году Фридрихом Цандером и разрабатываемой в настоящее время нашей цивилизацией. Эта возможность означала бы, что «Умуамуа» может быть посланием в бутылке.
В сентябре 2020 года был обнаружен еще один необычный «астероид» — Пан СТАРРС, демонстрирующий избыточный толчок солнечного света без кометного хвоста. Этот объект, обозначенный астрономическим названием 2020 SO, не был несвязан, как «Оумуамуа», а находился на околоземной орбите вокруг Солнца. После интеграции его орбиты в прошлое было обнаружено, что 2020 год — это случайный ракетный ускоритель, оставшийся после крушения лунного спускаемого аппарата Surveyor 2 на поверхности Луны в 1966 году.
Тем не менее, его открытие придает достоверность представлению о том, что тонкие искусственные объекты с большим отношением поверхности к массе можно отличить от естественных объектов на основе их избыточного отталкивания от солнца без кометного хвоста. Не может быть, чтобы Оумуамуа произошел с нашей планеты, основываясь на ее высокой локальной скорости, ее больших размерах и наклоне ее траектории. Другой способ выразить это так: «Оумуамуа провел часть года на орбите Земли вокруг Солнца, и мы не знаем ни одного объекта, созданного человеком, который двигался бы по своей траектории в течение года, предшествовавшего его открытию.
Когда я отдыхаю на пляже, мне нравится изучать натуральные ракушки, но в редких случаях я сталкиваюсь с искусственно сделанной пластиковой бутылкой. Точно так же астрономы регулярно обнаруживают природные камни при наблюдении за кометами или астероидами из Солнечной системы, но, возможно, «Оумуамуа» представляет нашу первую встречу с пластиковой бутылкой, изготовленной развитой технологической цивилизацией. Световые паруса могут быть сконструированы таким образом, чтобы весить грамм на десятки квадратных метров площади поверхности, сравнимой с площадью Оумуамуа.
Межзвездные зонды также могли бы маневрировать по предпочтительным траекториям, которые не основаны на случайном распределении. В частности, полезно привести их в состояние покоя относительно звезды, которую они намерены исследовать. В этом случае гравитационное притяжение звезды притянет их прямо к ней. Фокусировка их траекторий увеличит их плотность вблизи звезды, позволяя большему количеству из них путешествовать по обитаемой зоне и шпионить за любыми технологическими сигнатурами там. Во внешней оболочке Солнечной системы такие медленно движущиеся зонды были бы скрыты среди многочисленных ледяных скал облака Оорта, которые слабо связаны с Солнцем на полпути к Альфе Центавра.
Если отправители зондов предпочитают оставаться анонимными, они могут оставить их на галактической стоянке, так называемом местном стандарте покоя, который усредняет случайные движения всех звезд в окрестностях Солнца. В этой нейтральной системе отсчета невозможно определить, откуда они пришли. Удивительно, но «Оумуамуа начал с этого кадра, прежде чем войти в Солнечную систему.
Данные, которые мы собрали по Оумуамуа, являются неполными. Чтобы узнать больше, мы должны продолжать следить за небом в поисках подобных объектов. Осознание того, что мы не одиноки, будет иметь драматические последствия для наших целей на Земле и наших устремлений в космос. Читая новости каждое утро, я не могу не задаться вопросом, являемся ли мы «самыми острыми печеньками в банке». Есть ли инопланетяне умнее нас в Млечном Пути? Единственный способ выяснить это — изучить небо в поисках множества посланников, которых они могли бы использовать.
ОБ АВТОРЕ(АХ)
Ави Леб — бывший заведующий (2011-2020) кафедрой астрономии Гарвардского университета, директор-основатель Гарвардской инициативы по черным дырам и директор Института теории и вычислений при Гарвардско-Смитсоновском центре астрофизики. Он также возглавляет Совет по физике и астрономии Национальных академий и консультативный совет по проекту Breakthrough Starshot, а также является членом Совета советников Президента по науке и технологиям. Леб — автор бестселлера «Внеземное: первый признак разумной жизни за пределами Земли» (Хоутон Миффлин Харкорт).
https://www.scientificamerican.com/article/lets-search-for-alien-probes-not-just-alien-signals/
Загрузка...
