Астрономи сканують небо в пошуках наносекундних імпульсів світла від міжзоряних цивілізацій

У 2015 році російсько-ізраїльський мільярдер Юрій Мільнер і його некомерційна організація Breakthrough Initiatives запустили найбільший проєкт SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Ця спроба SETI, відома як Breakthrough Listen, спирається на найпотужніші радіотелескопи у світі та передову аналітику для пошуку потенційних доказів технологічної діяльності (так званих «техносигнатур»). У рамках десятирічного проекту буде досліджено один мільйон найближчих до Землі зірок, центр нашої галактики, всю галактичну площину та 100 галактик, найближчих до Чумацького Шляху.

У 2018 році вони співпрацювали з Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS), наземною системою гамма-телескопів, що працює в обсерваторії Фреда Лоуренса Уіппла (FLWO) на вершині гори Хопкінс у південній Арізоні. У недавній статті VERITAS Collaboration поділилася результатами першого року пошуку «оптичних техносигнатур» (з 2019 по 2020 рік). Їхні результати є важливим доказом концепції, що демонструє, як майбутні пошуки позаземних цивілізацій можуть включити оптичні імпульси в їхній каталог техносигнатур.

Співпраця VERITAS — це міжнародна ініціатива, до якої входять дослідники з FLWO, Гарвардсько -Смітсонівського центру астрофізики (CfA), Канадського науково-дослідного інституту астрофізики елементарних частинок імені Артура Б. Макдональда, дослідницького центру Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), NASA Goddard Центр космічних польотів, а також численні університети та дослідницькі інститути. Нещодавно в Інтернеті з’явився препринт їхньої статті під назвою «A VERITAS/Breakthrough Listen Search for Optical Technosignatures».

Протягом останніх шістдесяти років, починаючи з проекту Озма, пошук ETI був майже виключно зосереджений на пошуку доказів радіопередач. Останніми роками вчені розширили пошук, щоб розглянути інші потенційні техносигнатури, які включають зв’язок спрямованої енергії, радіо- та оптичний витік від технологічних цивілізацій, інфрачервоне випромінювання від мегаструктур, спектральні докази промислових забруднювачів в атмосферах екзопланет і навіть космічні кораблі чи уламки. в нашій Сонячній системі.

Ці та інші потенційні приклади позаземних технологій були описані у звіті NASA Technosignature Workshop, опублікованому у 2018 році. Включення масиву VERITAS, який складається з чотирьох 12-метрових (~40 футів) оптичних відбивачів Черенкова для гамма-астрономії, дозволило Breakthrough Listen розширити пошук оптичних техносигнатур – зокрема, наносекундних оптичних імпульсів, які можна виявити на міжзоряних відстанях. Грегорі Фут, доктор філософії Кандидат кафедри фізики та астрономії
Делаверського університету (UD) і співавтор статті VERITAS пояснив Universe Today електронною поштою:

«Хоча радіотехнічні сигнатури традиційно шукали – ми не знаємо, з якого діапазону хвиль надходитиме сигнал, чи буде він імпульсним чи постійним, тому має сенс шукати якомога більше різних способів. Техносигнатуру, яку ми шукаємо, імпульсний лазер, можна (в принципі) легко виявити та передати на відстань 1000 світлових років за допомогою сучасних технологій. Сама система VERITAS дозволяє нам шукати ці імпульсні лазери за допомогою одних із найбільших телескопів на планеті».

Завершений у 2007 році масив VERITAS ефективно доповнює космічний гамма-телескоп НАСА ім. Фермі (FRGST) і спільний телескоп Large Area Telescope (LAT), партнером якого є Фермі, завдяки більшій площі збору та більшій чутливості до гамма-променів. Фактично сегментовані дзеркальні телескопи VERITAS – подібні до головного дзеркала космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) – мають найвищу чутливість з усіх телескопів у діапазоні дуже високих енергій (VHE) з максимальною чутливістю 100 гіга. -електронвольт (Гев) до 10 тераелектронвольт (ТеВ).

Ці можливості були перевірені, коли команда Collaboration шукала в каталозі цілей Breakthrough Listen ознаки оптичних імпульсів високої енергії. Сказав Фут:

«Ми почали з цільового каталогу Breakthrough Listen, випущеного у 2017 році, а потім видалили все, що не підходило для роботи VERITAS. Це залишило у нас близько 506 можливих цілей, які потім були ранжовані відповідно до близькості, затемнення та інших приємних речей, наприклад, наявності екзопланет. Цей рейтинговий список дав нам гарний інструмент для вибору з них для спостереження, оскільки ми просто вибрали найвищі рейтинги, які можна було побачити в певному місяці. Загалом ми спостерігали 30 годин, кожне спостереження тривало приблизно 15 хвилин. У підсумку ми спостерігали 136 цілей, оскільки було кілька спостережень, які включали кілька об’єктів».

Крім того, команда Collaboration вивчила архівні дані VERITAS за 2012 рік. Потім команда підрахувала, які цілі з каталогу Breakthrough Listen спостерігалися VERITAS протягом того самого періоду. Оскільки у них був обмежений час обчислення, вони вирішили поширити архівний аналіз на багато різних цілей, проаналізувавши лише першу годину якісних даних. «Це залишило нам 249 спостережень 119 не перекриваючих полів, що містять 140 цілей, захоплених випадково», — сказав Фут. «На жаль, ми не знайшли доказів цієї техносигнатури цих цілей у жодному зі спостережень, які ми проаналізували».

Хоча їхній аналіз не виявив доказів будь-яких наносекундних оптичних імпульсів, дослідження надало важливий доказ концепції, який буде інформувати майбутні пошуки. Він також встановив обмеження на кількість зірок, які можуть бути хостами передавальних цивілізацій, допомагаючи звузити ці пошуки та збільшуючи ймовірність майбутніх виявлень. Крім того, сказав Фут, це дослідження може мати значні наслідки для існуючих і запланованих гамма-обсерваторій. Це включає панорамний шукач ближнього інфрачервоного та оптичного техносигнатур за весь час (PANOSETI), який проводитиме скоординовані спостереження з обсерваторією Veritas:

«Я вважаю, що найбільший вплив на ширшу сферу полягає в тому, що цю техносигнатуру можна шукати шляхом підключення існуючих гамма-обсерваторій, включаючи VERITAS, і тих, які ще належить побудувати. Це також йде в інший бік, оскільки обсерваторії, які спеціально побудовані для цієї техносигнатури, як-от PANOSETI, можуть отримати від неї деякі наукові дослідження гамма-променів. Це унікальний перетин родовищ, які досі не були добре вивчені». Джерело