Могут ли наши телескопы обнаружить далекий инопланетный город?

Вы когда-нибудь смотрели на ночное небо и задавались вопросом, смотрит ли кто-то на то же самое небо, но из другого мира? Вероятно, во Вселенной возникли и другие разумные цивилизации. Если да, то, скорее всего, они развили астрономию так же, как и мы. Эти инопланетные астрономы, вероятно, смотрят на небо и ищут жизнь и в других мирах.

Но насколько большими могут быть наши наземные телескопы, чтобы обнаружить инопланетный город? Потребуется ли для этого планетарная столица, подобная Корусканту из «Звездных войн», или наши телескопические технологии смогут мельком увидеть внеземной эквивалент наших самых густонаселенных городов, таких как Нью-Йорк или Токио?

Бхавеш Джайсвал из Индийского института науки недавно предположил в препринте, что в действительности масштаб может быть меньше, чем мы думаем. Хитрость заключается в использовании зеркального отражения, особой характеристики света.

Могут ли наши телескопы обнаружить далекий инопланетный город?

Традиционно охота за инопланетными техно-сигнатурами вращалась вокруг обнаружения монументальных мегаструктур, превосходящих наши человеческие возможности — вспомните сферы Дайсона или колоссальные орбитальные кольца. Обнаружение таких творений было бы сродни обнаружению космических неоновых вывесок, гласящих: «Здесь существует разумная жизнь». Пока мы не нашли ни одного.

Однако недавно мы вступили в новую эру, когда прямые изображения экзопланет становятся реальностью, предлагая свежий взгляд на поиск разумной жизни в меньшем масштабе.

Преодолевая сияние звезд

Ослепительная яркость звезды обычно скрывает планеты, вращающиеся вокруг нее, что затрудняет обнаружение экзопланет, а тем более их изучение. Следовательно, большинство открытий экзопланет произошло вокруг тусклых красных карликов, которые вызывают меньше нарушений зрения в телескопы, чем желтые звезды, такие как наше Солнце. Несмотря на расстояние и тусклость этих экзопланет — сейчас их более 5000 — каждое изображение размером с пиксель, которое мы получаем, содержит бесценную информацию.

Один пиксель может показать многое, а спектроскопия информирует нас о составе планетарной атмосферы. Благодаря достижениям в области технологий блокировки или фильтрации звездного света наша способность напрямую отображать экзопланеты постоянно улучшается.

Глядя на далекий чужой город

Но можем ли мы увидеть что-то еще меньшее, скажем, инопланетный город? Как Вселенная сегодня объясняет, именно здесь в игру вступает зеркальное отражение. Этот явление происходит, когда свет прямо отражается на наблюдателя, в отличие от рассеянного света, распространяющегося во всех направлениях. Это ослепляющая вспышка на океанской волне или сверкающая спортивная машина под солнцем.

Джайсвал предполагает, что зеркальное отражение в сочетании с передовыми космическими телескопами и большими наземными телескопами может позволить нам уловить такой блеск от далеких планет.

Удача и ограничения зеркального отражения

Однако есть доля удачи — свет от звезды экзопланеты должен попасть на планету под правильным углом и в нужном месте, чтобы попасть в наши телескопы. Отблеск не может охватывать весь город, охватывающий весь земной шар, а только ту его часть, которая правильно расположена, чтобы отражать свет на Землю.

На планете размером с Землю максимальная отражающая площадь будет составлять около 2800 квадратных километров, что эквивалентно примерно одной шестой района метро Нью-Йорк-Нью-Джерси-Коннектикут. Это примерно размер типичного земного города.

Роль отражающих материалов и выравнивание планет

Зеркальное отражение зависит не только от размера — оно сильно зависит от отражающего материала. Стекло с низкой отражательной способностью вызовет слабый пик яркости, а алюминиевая конструкция будет светиться ярче, чем вся планета.

Другие факторы могут увеличить шансы на обнаружение за счет зеркального отражения. Например, планета с более медленным вращением позволяет отражающему городу быть видимым в течение продолжительных периодов времени. Точно так же широкая в продольном направлении структура остается видимой дольше, когда планета поворачивается.

Астрономам также понадобится удача с выравниванием оси планеты, поскольку только структуры на определенных широтах будут отражаться в нашу сторону. Однако наклонная ось, как у Земли, позволяет наблюдателям сканировать разные широты по мере смены сезонов планеты.

Возможности будущих открытий

Шансы наткнуться на чужой город все еще могут быть невелики — в конце концов, мы не знаем, существуют ли они. Но технологии и возможности, необходимые для такого обнаружения, реальны и доступны уже сейчас. Поэтому, когда вы смотрите в небо, не забудьте помахать рукой — вы никогда не знаете, шпионит ли инопланетный наблюдатель и за вашим родным городом. На самом деле, сфотографируйте звезды; скорее всего, внеземной астрофотограф тоже делает то же самое.