Изображение высокого разрешения кандидата в сферу Дайсона не обнаруживает радиосигналов

В то время как большинство исследований SETI до сих пор были сосредоточены на потенциальных радиосигналах от далеких источников, ученые расширили поиск, включив в него другие возможные примеры. К ним относятся другие формы связи (направленная энергия, нейтрино, гравитационные волны и т. д.) и примеры мегаструктур (сферы Дайсона, полосы Кларка, кольца Нивена и т. д.).

Среди примеров современных поисков — проект «Гефестос», первый шведский проект, посвященный SETI. Названный в честь греческого бога кузнецов, этот проект ориентирован на поиск техносигнатур в целом, а не на поиск сигналов, намеренно посланных в сторону Земли.

В недавней работе группа специалистов под руководством Манчестерского университета изучила кандидата в сферу Дайсона, идентифицированного Гефестосом. Их результаты подтвердили, что по крайней мере некоторые из этих радиоисточников загрязнены фоновым активным галактическим ядром (AGN).

Группу возглавлял Тонгтиан Рен, аспирант по астрофизике из Центра астрофизики Джодрелл Бэнк при Манчестерском университете.

К нему присоединились профессор Майкл Гарретт, его научный руководитель из Манчестерского университета, Лейденской обсерватории и Института космических наук и астрономии Мальтийского университета, и Эндрю Симион, младший астроном-исследователь из Исследовательского центра SETI в Беркли, Института SETI и Оксфордского университета. Статья, в которой описываются полученные результаты, недавно появилась в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Сферы Дайсона — это класс мегаструктур, изначально предложенный физиком Фримоном Дайсоном, который предположил, как развитые цивилизации могут создавать структуры, достаточно большие, чтобы заключить в них свои звезды (таким образом, используя всю их энергию). Проект Hephaestos, возглавляемый профессором Эриком Закриссоном, опубликовал множество работ, посвященных изучению возможных кандидатов в сферу Дайсона с использованием различных методов и источников данных. Четвертая и самая последняя работа из этой серии посвящена семи потенциальным кандидатам (обозначенным от A до G) вокруг звезд М-типа из выборки в 5 миллионов, обнаруженных обсерваторией Gaia ЕКА.

Ранее Рен и его команда изучили эти кандидаты, чтобы найти возможные естественные объяснения. Как они выяснили в предыдущей работе, к ним относятся богатые пылью диски с обломками, которые поглощают свет и переизлучают его в виде инфракрасного излучения. Это приводит к наблюдаемому инфракрасному избытку, который Дайсон предложил в качестве возможного признака предполагаемой мегаструктуры. Однако, как указывается в их последней работе, измерения, проведенные в рамках проекта, не похожи на типичные мусорные диски. Как объяснил Гарретт в интервью Universe Today по электронной почте:

Когда я увидел первоначальные результаты проекта «Гефестос» в прошлом году, я был настроен скептически — они исследовали 5 миллионов звезд, и если вы делаете это, то велика вероятность того, что ваши измерения могут включать излучение фоновых источников.

Вы не ожидаете от звезд радиоизлучения на таком уровне, и это, по сути, говорит вам о том, что радиоизлучение, вероятно, исходит от фоновых (радио) галактик. Но для этого нужна галактика особого типа, тусклая в оптике, но очень яркая в инфракрасном диапазоне — единственные известные мне галактики, обладающие такой характеристикой, — это DOG — галактики с пылевым затмением».

Команда также была вдохновлена другой работой Джейсона Т. Райта, профессора астрономии и астрофизики в штате Пенсильвания, директора Центра внеземного разума штата Пенсильвания (PSETI) и сотрудника Центра экзопланет и пригодных для жизни миров (CEHW). В этой работе Райт выдвинул гипотезу о том, что настоящая сфера Дайсона может использовать радиоизлучение для отвода тепла. Это заставило их рассмотреть возможность того, что эти кандидаты действительно являются сферами Дайсона.

Как объяснил Тонгтиан, их также вдохновили предыдущие исследования Гарретта:

«В 2015 году Майк кратко утверждал, что даже в цивилизации Кардашева типа I, где потребление энергии значительно выше, чем у людей на Земле, их сигналы радиосвязи слишком слабы, чтобы их обнаружить. Однако сферы Дайсона могут соответствовать цивилизации Кардашева II типа — той, которая использует в миллиард раз больше энергии, чем цивилизация I типа. Поэтому, независимо от того, обитают ли существа на планетах или в других местах вблизи сферы Дайсона, можно будет обнаружить использование ими аналогичных электромагнитных технологий».

Для дальнейшего изучения этих возможностей команда искала данные, полученные расширенной сетью многоэлементных радиоинтерферометров (e-MERLIN) и Европейской сетью VLBI (EVN), чтобы найти данные о самом ярком радиоисточнике (кандидат G).

К своему удивлению, они обнаружили, что три кандидата из проекта «Гефестос» имеют радиоаналоги в астрономических базах данных. Как объяснил Тонгтиан, наиболее логичным объяснением является то, что эти сигналы (включая кандидата G) были вызваны загрязнением от ярких радиоисточников — активных галактических ядер (AGN) — на заднем плане:

«Они не должны принадлежать одной цивилизации. Иначе многие аномальные звезды были бы связаны между собой, как рой на небе, а не изолированные семерки». В тот момент мы поняли, что либо различные внеземные цивилизации, расположенные на расстоянии сотен световых лет, овладели одинаковыми или похожими передовыми технологиями радиоизлучения, либо эти сигналы происходят от какой-то формы природного загрязнения. Мы предпочли предположить, что это были какие-то природные объекты за пределами Млечного Пути — и, скорее всего, горячие DOGS».

Эти результаты фактически подтвердили выдвинутую ранее гипотезу о том, что по крайней мере некоторые из кандидатов, выявленных в рамках проекта «Гефестос», загрязнены яркими радиоисточниками, которые также очень ярки в инфракрасном диапазоне волн. Это заставляет их имитировать характеристики, которые предсказал Фримен Дайсон и которые астрономы ожидают от сфер Дайсона. Однако это не исключает оставшиеся шесть кандидатов и подчеркивает важность тщательного анализа каждого кандидата с помощью радио наблюдений высокого разрешения.

«Мы не знаем, что все кандидаты загрязнены, но некоторые, а может быть, и все, вероятно, загрязнены. Я очень надеюсь, что некоторые из них действительно являются хорошими кандидатами в сферу Дайсона», — сказал Гарретт. «Все это показывает, что при поиске кандидатов действительно необходим многоволновой подход, чтобы исключить фоновое загрязнение».

«Разработка новых астрономических инструментов не следует за быстрыми циклами обновления потребительской электроники — она занимает десятилетия», — добавил Тонгтиан. «Gaia (запущенный в 2013 году и недавно снятый с эксплуатации) и WISE (запущенный в 2009 году и прекративший свое существование в 2024 году) обеспечили важнейшее окно для наблюдений. Следующее поколение подобных зондов может быть недоступно еще долгое время, что делает маловероятным повторение крупномасштабной программы поиска Сферы Дайсона, подобной проекту «Гефестос», в ближайшем будущем. Поэтому нынешние семь кандидатов в Сферу Дайсона заслуживают тщательного изучения».

Тем не менее, несмотря на неопределенности, результаты проекта «Гефестос» открывают новые горизонты для исследования внеземных цивилизаций. Ученые теперь понимают, что даже при наличии фонового загрязнения, тщательный анализ сигнала может помочь выделить настоящие техносигнатуры. Это подчеркивает необходимость сотрудничества между астрономами, инженерами и специалистами в областях, связанных с обработкой данных и глубоким обучением, для разработки методов, позволяющих отделить «зерна от плевел».

В ходе дальнейших исследований команда также планирует использовать новые технологии наблюдения, такие как массивы радиотелескопов с очень длинной базой интерферометрии (VLBI), что даст возможность получать более детализированные изображения и анализировать характер сигнала в различных диапазонах частот. Это поможет лучше понять, являются ли найденные источники продуктом технологической активности или естественными астрономическими явлениями.

К тому времени, как новые инструменты станут доступны, ученые надеются, что дополнительные данные позволят им подтвердить или опровергнуть существование мегаструктур в других звездных системах. «Ключевым моментом будет интеграция многообъектных наблюдений в разных спектрах, чтобы мы могли достоверно атрибутировать сигналы к определенным объектам или явлениям», — уточнил Эндрю Симион.

Важно отметить, что даже если некоторые источники оказываются активными галактическими ядрами, это не уменьшает ценность работы. Каждый обнаруженный сигнал, независимо от его происхождения, углубляет наше понимание Вселенной и процессов, происходящих в ней. Напротив, это подчеркивает сложность и многогранность астрономических исследований, требующих тщательного и многогранного подхода.

Кроме того, работа «Гефестоса» спровоцировала интерес к другим проектам аналогичного рода по всему миру. Исследователи начинают объединять усилия, создавая международные консорциумы для реализации крупных программ, которые смогут более эффективно изучать и классифицировать потенциальные техносигнатуры. Важно, чтобы результаты таких совместных исследований не оставались без внимания — они могут стать отправной точкой для новых теорий о том, как развиваются цивилизации, достигшие таких технологических высот.

В конце концов, одно из важнейших выводов, которые сделала команда Рена, заключается в том, что поиск внеземного разума — это не просто вопрос нахождения «сигнала из ниоткуда». Это требует понимания и анализа сложной сети факторов, которые могут влиять на наблюдаемые явления. И даже если на нашем пути возникают препятствия, каждый шаг вперед в этом направлении приближает нас к ответу на один из самых больших вопросов человечества: «Одиноки ли мы во Вселенной?»