Астрономы предлагают новый метод обнаружения внеземных сигналов

Уже более 60 лет ученые пытаются обнаружить присутствие развитых внеземных цивилизаций. До сих пор эти усилия были тщетны. Теперь исследователи предлагают новый метод обнаружения возможных техносигнатур в центре нашей галактики, используя повторяющиеся радиосигналы с узкой полосой пропускания.

С начала 1960-х годов в рамках программы SETI предпринимаются попытки найти во Вселенной доказательства существования развитой внеземной жизни, используя сигнатуры их технологий. Ученые различают два типа потенциальных сигналов: преднамеренные излучения маяков и излучение утечки от внеземных технологий (космических аппаратов или других). Спектро-временные характеристики последних гораздо сложнее теоретизировать, и соответствующие сигналы, скорее всего, будут слабее. В результате радиоисследования внеземного интеллекта в основном были направлены на обнаружение узкополосных маяков непрерывных волн.

Другие типы радиосигналов, периодические сигналы, испускаются пульсарами - быстро вращающимися нейтронными звездами. Они также сознательно используются людьми в таких технологиях, как радар. Поскольку эти повторяющиеся, узкополосные импульсы так четко выделяются на фоне космического радиошума, они являются хорошим способом привлечь чье-то внимание в межзвездном пространстве. Более того, они потребляют гораздо меньше энергии, чем передатчики, передающие сигнал непрерывно. Поэтому такие сигналы являются главной целью при поиске внеземных цивилизаций.

Поиск других цивилизаций в центре галактики Млечный Путь

Исследователи сообщают, что они разработали новую архитектуру программного обеспечения, основанную на алгоритме быстрого складывания (FFA), которая позволяет проводить рутинный поиск периодических техносигнатур в радиоданных. Это программное обеспечение, названное Breakthrough Listen Investigation for Periodic Spectral Signals (BLIPSS), является результатом сотрудничества между Корнельским университетом, Институтом SETI и проектом Breakthrough Listen.

Оно обеспечивает повышенную чувствительность к периодическим последовательностям узких импульсов, увеличивая вероятность улавливания свидетельств существования внеземных технологий. "Наше программное обеспечение с открытым исходным кодом использует FFA для анализа более 1,5 миллиона временных рядов на предмет периодических сигналов примерно за 30 минут", — говорит Акшай Суреш, аспирант кафедры астрономии в Корнелле, возглавлявший исследование.

Программное обеспечение было разработано для изучения центральной области Млечного Пути, которая, как известно, плотно усеяна звездами и потенциально пригодными для жизни экзопланетами. Ученые считают, что это также идеальное место для размещения радиомаяка для галактической связи - если инопланетяне также пытаются обнаружить и установить контакт с другими цивилизациями.

"Работая с динамическими радиоспектрами, BLIPSS выполняет поиск FFA по каждому каналу, что позволяет обнаружить периодичность независимо от полосы пропускания и дисперсии сигнала", — объясняют исследователи в журнале The Astronomical Journal. Это означает, что программа может обнаруживать сигналы с "экзотическими" структурами частотной развертки, которые обычно игнорируются традиционными методами поиска.

Сигналы, которые не могут быть получены естественным путем

Команда протестировала свой алгоритм на известных пульсарах и смогла успешно обнаружить ожидаемые периодические выбросы. Затем они рассмотрели более широкий набор данных из центра нашей галактики, собранных с помощью телескопа Green Bank в Западной Вирджинии.

Пульсары, которые производят периодический сигнал длительностью от миллисекунд до десятков секунд, излучают в широком диапазоне радиочастот. BLIPSS искал повторяющиеся сигналы в гораздо более узком диапазоне частот, охватывающем менее десятой части ширины средней FM-радиостанции.

Сигналы естественного происхождения вряд ли будут иметь узкую полосу пропускания и повторяющийся характер, — объясняет Стив Крофт, радиоастроном из Калифорнийского университета в Беркли и научный сотрудник проекта Breakthrough Listen. Поэтому такие сигналы обязательно будут свидетельствовать о целенаправленной технологической деятельности разумных цивилизаций.

Проекты SETI в основном сосредоточены на поиске непрерывных радиосигналов и до сих пор оказывались безуспешными. Благодаря огромным объемам данных, собранных в рамках проекта Breakthrough Listen, и новому алгоритму поиска, эксперты надеются быстро найти доказательства существования развитых внеземных форм жизни. "Наше исследование подчеркивает удивительную энергоэффективность импульсного сигнала как средства межзвездной связи на больших расстояниях. Более того, это исследование знаменует собой первую глобальную попытку провести углубленный поиск таких сигналов", — отмечает Вишал Гаджар, астроном из Института SETI и соавтор исследования.

Прогнав BLIPSS на 4,5 часа данных, команда не обнаружила никаких признаков, но не теряет оптимизма: скорость работы алгоритма такова, что вероятность успеха еще никогда не была столь высока. Более того, в будущих разработках планируется дальнейшее ускорение работы алгоритма для расширения пространства поиска.