Текст книги "Если Вселенная изобилует инопланетянами… Где все?"

Автор книги: Стивен Уэбб

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 36 страниц)

Мы уже обсуждали, почему цивилизация KII может решить построить сферу Дайсона. Такой объект излучал бы столько же энергии, сколько и центральная звезда – энергия должна куда-то деваться, – но предположительно делал бы это в инфракрасном диапазоне. По сути, сфера излучала бы потому, что она теплая, около 200–300 К. Так что один из способов поиска ВЦ – искать яркие инфракрасные источники на длине волны около 10 микрон; излучение могло бы быть отработанным теплом от астроинженерных проектов. Это нелегкая задача, поскольку многие звезды будут демонстрировать большой избыток инфракрасного излучения просто потому, что они окутаны пылью, но это можно сделать.

В начале 1990-х годов поиск искусственных инфракрасных источников на расстоянии до 80 световых лет, проведенный Дзюном Дзюгаку и Сиро Нисимуро, не обнаружил правдоподобных сигнатур^[166] от сфер Дайсона. Несколько лет спустя поиск на частоте 203 ГГц 17 звезд, известных избыточным инфракрасным излучением, не выявил ничего необычного.^[167] В 2009 году Ричард Кэрриган провел^[168] анализ исторического каталога IRAS. (Инфракрасный астрономический спутник, или IRAS, был одной из самых важных спутниковых миссий 1980-х годов и первой космической обсерваторией, обследовавшей все небо в инфракрасном диапазоне.) Из более чем 250 000 объектов IRAS лишь немногие были хоть сколько-нибудь правдоподобными кандидатами в сферы Дайсона; последующие наблюдения 16 наименее неправдоподобных кандидатов с помощью радиотелескопов не выявили ничего интересного. Джейсон Райт и его коллеги^[169] ищут в базах данных более поздних и более чувствительных спутниковых наблюдений – тех, что были получены с помощью Широкоугольного инфракрасного обзорного исследователя WISE и Космического телескопа Спитцера – для поиска отработанного тепла от инопланетных технологий. Их поиск позволит им установить пределы активности любых цивилизаций KIII; например, они могут искать «пузыри Ферми» – участки галактики с высоким инфракрасным излучением, что может быть возможным признаком цивилизации, преобразующей свое галактическое окружение.

Конечно, из отрицательных результатов на сегодняшний день мы не можем сделать вывод, что в окрестностях Солнца нет ВЦ; цивилизации могли решить не строить здесь сферы Дайсона по разным причинам. Кроме того, действительно продвинутые цивилизации – как указал Марвин Мински^[170] – сочли бы излучение при любой температуре выше температуры реликтового излучения 2,7 К расточительным. Возможно, ВЦ, достаточно продвинутая, чтобы построить сферу Дайсона, достаточно продвинута, чтобы выжать каждую последнюю каплю полезной работы из излучения звезды, оставляя отработанное тепло при нескольких кельвинах. Возможно, сферы Дайсона распространены, но мы должны искать их, ища точки в пространстве, которые обладают небольшим превышением температуры над микроволновым фоном?

В 1980 году Уитмайр и Райт привели еще один пример того, как непреднамеренные маяки могут передаваться^[171] электромагнитным излучением. Они спросили, что произойдет, если цивилизация будет использовать реакторы деления в качестве источника энергии в течение длительных периодов времени. Одной из проблем реакторов деления является необходимость безопасной утилизации радиоактивных отходов. И один из предложенных методов утилизации – запуск их на Солнце (хотя я, например, не был бы в восторге от перспективы иметь тонны радиоактивных отходов, установленных на химической ракете). Если бы ВЦ использовала свою звезду как свалку для радиоактивных отходов, то спектр звезды мог бы демонстрировать характеристики, которые нельзя было бы легко интерпретировать как естественные. Например, если бы мы увидели звездный спектр, содержащий большие количества элементов празеодима и неодима, то наш интерес был бы привлечен. Более того, изменение в спектре не было бы кратковременным мерцанием; спектральные доказательства их политики утилизации ядерных отходов были бы видны миллиарды лет. (Цивилизация могла бы даже намеренно изменить спектр своей звезды таким образом, чтобы создать маяк. Эту возможность впервые предположил Дрейк. Другой метод использования своей родной звезды в качестве маяка был предложен Филипом Моррисоном: поместить большое облако мелких частиц на орбиту вокруг звезды таким образом, чтобы облако перекрывало свет звезды для наблюдателя, находящегося в плоскости орбиты облака. Переместите плоскость облака, и удаленный наблюдатель увидит, как звезда вспыхивает и гаснет. Переменные звезды естественным образом меняют яркость, но если бы звезда вспыхивала по шаблону, представляющему простые числа, например, то удаленный наблюдатель мог бы быстро исключить естественное явление.^[172] Прелесть этого подхода с точки зрения сигнальщика заключается в том, что сигнал, вероятно, будет обнаружен менее развитыми цивилизациями во время их рутинных астрономических наблюдений: человеческие астрономы, например, ищут затемнение звездного света, вызванное транзитными планетами – это один из лучших способов поиска экзопланет.)

До сих пор не было выявлено никаких ЭМ-маяков – ни случайных, ни преднамеренных.

Сигналы частиц

Космические лучи в виде электронов, протонов и атомных ядер могут достигать Земли на межзвездных расстояниях, и астрономия космических лучей является процветающей областью исследований. Однако заряженные частицы были бы плохим выбором канала связи, потому что передающая цивилизация не могла бы гарантировать, куда попадут частицы: извилистые магнитные поля по всей Галактике делают пути этих частиц довольно извилистыми. Нейтрино электрически нейтральны, поэтому на первый взгляд они кажутся лучшим выбором для канала связи. К сожалению, нейтрино трудно изучать, потому что они так редко взаимодействуют с веществом; обычно нейтрино проходит через 1000 световых лет свинца, прежде чем остановиться! Тем не менее, несмотря на огромные трудности, астрономы разработали нейтринные телескопы. Физики даже предложили эксперимент, который генерировал бы триллионы нейтрино каждую секунду в Фермилабе в Иллинойсе и отправлял бы их в детектор в Южной Дакоте на расстоянии около 1300 км. Цель эксперимента – узнать больше о массах нейтрино, но в принципе, я полагаю, его можно было бы использовать для отправки сигнала между Иллинойсом и Южной Дакотой. Могли бы ВЦ сделать что-то подобное, но в гораздо большем масштабе?

Нейтринные телескопы Первый нейтринный телескоп был детищем Рэя Дэвиса,^[173] который разработал его для изучения реакций ядерного синтеза, происходящих в ядре Солнца. Его телескоп представлял собой, по сути, 100 000-галлонный чан с перхлорэтиленом (жидкостью для химчистки), закопанный почти на милю под землей в золотом руднике в Южной Дакоте. Это был самый странный телескоп, который когда-либо строили (в наши дни есть и более странные телескопы), но установка была необходима, потому что нейтрино так неуловимы. Жидкость для химчистки обеспечивала достаточное количество атомов хлора, чтобы гарантировать обнаружение нейтрино, в то время как глубина шахты защищала чан от других субатомных частиц, бомбардирующих Землю. Его телескоп обнаружил только треть ожидаемого числа солнечных нейтрино, что стало значительным результатом для физики элементарных частиц: оказалось, что нейтрино бывают трех «ароматов» – электронного, мюонного и тау-нейтрино, – но телескоп Дэвиса был чувствителен только к одному типу. Ядерные реакции на Солнце создают ожидаемое количество нейтрино, но по пути к Земле ароматы нейтрино «осциллируют».

Более современным и чувствительным нейтринным телескопом является IceCube, детекторы которого зарыты глубоко в антарктическом льду. В 2013 году коллаборация IceCube объявила, что обнаружила 28 высокоэнергетических нейтрино, которые пришли от каких-то чрезвычайно мощных событий в глубоком космосе. Наступает эра нейтринной астрономии.

Рис. 4.10 Лаборатория IceCube в марте 2012 года. Лаборатория расположена на станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе в Антарктиде и содержит компьютеры, собирающие необработанные данные. Однако сами детекторы нейтрино зарыты глубоко подо льдом: датчики распределены по кубическому километру льда и ищут вспышки черенковского излучения, которые могут указывать на взаимодействие высокоэнергетического нейтрино из космоса с атомом здесь, на Земле. Хотя IceCube базируется в Антарктиде, на самом деле он смотрит «вниз» сквозь толщу Земли: его цель – улавливать нейтрино, приходящие из северного полушария. (Фото: Свен Лидстрём; IceCube/NSF)

В феврале 1987 года детектор Камиоканде в Японии и детектор IMB в Америке вместе зарегистрировали 20 нейтрино за период в несколько секунд. Эти нейтрино были произведены знаменитой сверхновой того месяца: SN1987A. Сверхновая SN1987A произошла в Большом Магеллановом Облаке, примерно в 170 000 световых лет от нас. Таким образом, очевидно, что нейтрино могут путешествовать на межзвездные, даже межгалактические, расстояния, и примитивная технологическая цивилизация, такая как наша, может их обнаружить. Возможно, ВЦ используют модулированные нейтринные лучи для связи^[174] друг с другом? Что ж, возможно. Поскольку мы начинаем обладать телескопами, которые позволят нам серьезно искать космические нейтрино, не помешает следить за возможностью искусственно сгенерированных нейтрино. Однако возникает вопрос, стали бы ВЦ утруждать себя нейтринной связью, когда электромагнитные волны справляются с этой задачей с гораздо меньшими хлопотами. Стоимость, безусловно, всегда будет иметь значение. Если упомянутый выше нейтринный эксперимент, который отправляет нейтрино из Фермилаба в шахту, где Рэй Дэвис провел свою новаторскую работу, будет реализован, он будет стоить 1,5 миллиарда долларов. Это дешево, если вы хотите узнать больше о некоторых фундаментальных составляющих вселенной; это чудовищно дорого, если намерение состоит в том, чтобы отправить сообщение.

Рис. 4.11 Обсерватория LIGO в Хэнфорде, штат Вашингтон, состоит из двух 4-километровых рукавов под прямым углом, в каждом из которых лазерные лучи находятся в высоком вакууме. Существует идентичная обсерватория в Луизиане, и обе установки работают в тандеме. Цель – обнаружить гравитационные волны путем поиска изменений длины рукавов, которые в тысячу раз меньше атомного ядра. (Источник: Лаборатория LIGO)

Гравитационные сигналы

Помимо электромагнетизма, единственной известной силой, действующей на астрономических расстояниях, является гравитация. Она также распространяется со скоростью света, так что, возможно, внеземные цивилизации (ВЦ) могли бы использовать гравитационные волны для связи друг с другом? Однако гравитация – гораздо более слабая сила, чем электромагнетизм. Чтобы построить передатчик гравитационных волн, нужно уметь брать большие массы (порядка звездной массы) и сильно их встряхивать. Спорно, обладала бы даже цивилизация II типа Кардашева (KII) такой технологией. Цивилизация KIII, возможно, и смогла бы построить такой передатчик гравитационных волн, но зачем ей это делать, когда электромагнитные (ЭМ) волны справляются с задачей так же хорошо, а передатчики ЭМ гораздо проще сконструировать?

Затем возникает проблема обнаружения гравитационных волн.^[175] Гораздо сложнее обнаружить гравитационные волны, чем ЭМ волны. На самом деле, это настолько сложно, что земная наука еще не смогла напрямую обнаружить гравитационные волны. Детекторы, такие как LIGO и VIRGO, ищут гравитационные волны, но даже если они добьются успеха, они обнаружат гравитационное излучение только от самых мощных астрономических явлений. Это были бы исключительно интересные научные данные, но мы не найдем в них модулированных сигналов. Таким образом, учитывая трудности передачи и приема гравитационных волн, маловероятно, что ВЦ выберет их для связи.

Тахионные сигналы

Можно предположить, что чрезвычайно продвинутые ВЦ будут использовать тахионы – частицы, движущиеся быстрее света, – для связи друг с другом. Если тахионы существуют, и если возможно модулировать их пучок для передачи сигналов, то, без сомнения, они были бы привлекательным вариантом для межзвездной связи. Связь на основе тахионов устранила бы эту раздражающую задержку между заданным вопросом и полученным ответом – задержку, которая может составлять сотни или тысячи лет. К сожалению, как мы видели ранее (см. Тахионы в Решении 11), нет абсолютно никаких доказательств существования тахионов, не говоря уже о возможности их использования для передачи сигналов.

Некоторые авторы научной фантастики рассматривали связанное с этим предложение. Одной из самых странных особенностей квантовой механики является явление, называемое запутанностью. Предположим, у вас есть пара частиц, которые были созданы таким образом, что вы не можете описать квантовое состояние каждой частицы независимо; скорее, вы можете описать только квантовое состояние всей системы. Например, вы могли создать пару частиц со свойством, что общий спин системы равен нулю – вы знаете, что одна из частиц вращается «вверх», а другая – «вниз», но пока вы не измерите спин отдельной частицы, вы вынуждены заключить, что обе частицы находятся в квантовой суперпозиции состояний «спин вверх» и «спин вниз». В некотором смысле, пока не произведено измерение, обе частицы вращаются вверх и вниз. Частицы запутаны. Предположим, вы разделили частицы на расстояние в один световой год. Если вы затем наблюдаете, что частица здесь имеет спин «вниз», то – мгновенно – удаленная частица там приобретает спин «вверх». Как будто какое-то влияние преодолело один световой год за мгновение. Так можно ли использовать явление запутанности в качестве тахионного канала связи? К сожалению, нет. Таким способом нельзя передать никакую информацию. Кроме того, верите ли вы, что измерение здесь каким-то образом напрямую влияет на квантовую систему там, зависит от того, как вы решите интерпретировать квантовую механику.

* * *

Возможно, существует множество цивилизаций, общающихся друг с другом с помощью гравитационных волн, нейтрино и тахионов. Или, возможно, они посылают сигналы, используя методы, о которых мы еще не мечтали – методы, которые не нарушают никаких законов физики, но которые для нас так же экзотичны, как оптоволоконные каналы связи для радиоинженера 1939 года. Поскольку мы не можем обнаружить такие сигналы, это объяснило бы, почему мы не слышали ВЦ; это объяснило бы «Великое Молчание».

С другой стороны, даже для продвинутых цивилизаций связь с помощью ЭМ волн кажется логичным выбором: сигналы дешевы в производстве, информация движется настолько быстро, насколько это возможно в релятивистской вселенной, а сообщения легко принимать. И если бы ВЦ захотела сообщить о своем присутствии другим, возможно, менее развитым цивилизациям (таким как наша), то ЭМ спектр мог бы быть ее единственным вариантом.

По этим причинам, хотя это может показаться самонадеянным и может означать, что мы упускаем замечательные беседы, многие физики утверждают, что мы знаем, как слушать сигналы от внеземных цивилизаций: мы должны слушать ЭМ излучение. Фактически, учитывая уровень нашей нынешней технологии, у нас мало выбора, кроме как пытаться обнаружить такое излучение. Но… на какой частоте нам слушать?

Решение 26: Они подают сигналы, но мы не знаем, на какой частоте слушать

57 каналов, и ничего нет. Брюс Спрингстин

Если внеземные цивилизации действительно используют ЭМ излучение для поддержания связи друг с другом, как средство уведомления менее развитых цивилизаций о своем присутствии или просто как инструмент для внутренней коммуникации, то существует несколько различных типов сигналов, которые мы могли бы искать.

Какая у нас надежда обнаружить сигнал, который не был предназначен непосредственно для нас? Например, могли бы мы обнаружить утечку излучения от других видов деятельности? Что ж, в течение нескольких десятилетий ЭМ сигналы утекали с Земли из-за наших телевизионных передач и использования военных радаров; возможно, мы могли бы обнаружить инопланетный эквивалент. С другой стороны, можно разумно утверждать, что развитие кабельных и спутниковых телекоммуникационных систем означает, что утечка излучения с Земли скоро прекратится; и если это случится с нами, то мы можем ожидать, что это произойдет и с ВЦ. Возможно, период, в течение которого технологическая цивилизация является «радиояркой», можно измерить десятилетиями, и в этом случае у нас практически нет шансов обнаружить этот тип сигнала. Можно представить себе утечку ЭМ излучения, исходящую от будущих технологических разработок, таких как солнечные спутники, передающие энергию обратно на родную планету, возможно, в виде микроволн, или навигационные маяки для управления движением в переполненной планетной системе – но найти их было бы трудно. На первый взгляд, лучшим подходом было бы «подслушивание» и поиск межцивилизационных коммуникаций. Однако, когда смотришь на цифры, становится очевидным, что шансы перехватить канал связи, не предназначенный специально для нас, малы. Безусловно, самый простой тип сигнала для обнаружения был бы тот, который ВЦ предназначала для нашего приема – либо всенаправленный маяк, который каждый имеет шанс увидеть, либо, что еще лучше, сигнал, намеренно нацеленный на нас.

Не слишком высокомерно предполагать, что близлежащая ВЦ направила бы сигналы к Солнцу. Технологически развитые цивилизации наверняка классифицировали бы Солнце как хорошего кандидата на обладание планетами, несущими жизнь. Более того, они могли бы обнаружить существование Земли на межзвездных расстояниях. Мы знаем, что это так, потому что мы находимся на ранних стадиях способности делать это. Успех миссии НАСА «Кеплер» доказывает, что технология работает. Например, в 2013 году миссия обнаружила Kepler–37b – планету в 210 световых годах от нас, радиус которой ненамного больше Луны. Технологии, доступные земным астрономам, постоянно развиваются, и через десятилетие или два мы сможем обнаруживать атмосферные биосигнатуры – кислород и метан, например – на далеких экзопланетах. Если мы можем это сделать, то мы должны предположить, что любая технологически развитая цивилизация в нашем космическом соседстве знала бы о потенциале Земли для размещения жизни. Если они направляют сигналы к целевым звездам в надежде установить контакт, то наше Солнце было бы в их списке. (Да, это утверждение звучит слишком категорично. Мы пытаемся угадать мотивы и намерения предполагаемых инопланетян – предприятие, сопряженное с рисками. Но с чего-то надо начинать.)

С нашим нынешним уровнем технологий гораздо разумнее искать целенаправленную коммуникацию, чем надеяться подслушать чужой разговор или ожидать обнаружения утечки излучения. Но на какой длине волны ВЦ решат передавать? Другими словами: на какой частоте нам слушать?

Электромагнитный спектр Герц (Гц) соответствует одному циклу колебаний в секунду; 1 МГц равен 10⁶ или 1 миллиону колебаний в секунду; 1 ГГц равен 10⁹ или 1 миллиарду колебаний в секунду. В этих единицах легко оценить чрезвычайную широту ЭМ спектра. Видимый свет простирается от 7,5×10¹⁴ Гц (глубокий фиолетовый) до 4,3×10¹⁴ Гц (красный) и составляет лишь крошечную часть спектра. Ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи имеют все более высокие частоты, достигающие 3×10¹⁹ Гц или выше. Инфракрасные, микроволновые и радиоволны имеют все более низкие частоты, достигающие 10⁸ Гц.

Наша технология использует все эти длины волн для различных целей, начиная от медицинских применений (рентгеновские частоты) до бытовых устройств (например, пульты от гаражных ворот работают на частоте 40 МГц, а радионяни – на 49 МГц). Кажется, для всего есть своя частота. Так какая частота лучше всего подходит для межзвездной связи?

Рис. 4.12 Длины волн и частоты электромагнитного спектра. Горизонтальные линии представлены в логарифмическом масштабе. Из этой диаграммы ясно, что видимый свет, расположенный между УФ (ультрафиолетовым) и ИК (инфракрасным) излучением, соответствует лишь малой части электромагнитного спектра. (Источник: Philip Ronan)

В конце 1950-х годов Филип Моррисон и его коллега Джузеппе Коккони были одними из первых, кто задумался над этим вопросом.^[176] К тому времени астрономы разработали радиотелескопы и делали значительные открытия, глядя на вселенную через это новое окно. Именно на этом фоне Моррисон исследовал возможность наблюдения вселенной с помощью гамма-лучей. В рамках этой работы он показал, как гамма-лучи, в отличие от видимого света звезд, могут проходить сквозь пыльную плоскость Галактики. Он рассказал Коккони об этом результате, и его коллега указал, что физики элементарных частиц уже генерировали пучки гамма-лучей в своих синхротронах; почему бы не направить пучок в космос и не посмотреть, сможет ли ВЦ его обнаружить? Это был захватывающий вопрос, и он заставил Моррисона задуматься о перспективах межзвездной связи. Он ответил, что следует рассматривать не только гамма-лучи, но и весь ЭМ спектр – от радиоволн до гамма-лучей – и выбрать наиболее эффективный диапазон для сигнализации.

Они быстро пришли к выводу, что видимый свет был бы плохим выбором для сигнализации, так как сигналы должны были бы конкурировать со светом звезд; рентгеновские и гамма-телескопы в то время были невозможны; радиодиапазон казался лучшим вариантом. Более того, уже планировались радиоантенны, которые могли бы принять участие в поиске. Если бы у ВЦ были антенны такого же размера, и она использовала бы их для передачи направленных лучей на строго настроенной частоте, то наши радиотелескопы могли бы обнаружить их сигналы с полпути через Галактику.

Сужение поиска до радиодиапазона было большим шагом вперед, но все еще оставалось много возможных частот. Радиоволны могут быть где угодно между примерно 1 МГц и примерно 300 ГГц. Это плохие новости по следующей причине. Если ВЦ хочет привлечь наше внимание, то есть веские причины предполагать, что она будет передавать на точной частоте – она будет посылать узкополосный сигнал;^[177] широкополосные сигналы легко принять за фоновый шум. (Когда вы крутите ручку настройки на радиоприемнике – старого образца, а не этих новомодных DAB-радио с кнопками – вы слышите фоновое шипение широкополосного шума между узкополосными сигналами радиостанций.) Межзвездные мазеры, которые усиливают микроволны и действуют во многом так же, как лазеры, генерируют самые узкие естественно встречающиеся частоты: межзвездный мазер может излучать с шириной всего 300 Гц. Поэтому для того, чтобы быть замеченными, передачи, вероятно, требуют полосы пропускания намного меньше 300 Гц. Предположим, тогда, что ВЦ передают сигналы с полосой пропускания 0,1 Гц. (Мало смысла передавать на межзвездные расстояния с полосой пропускания менее 0,1 Гц, так как электроны в межзвездных облаках будут стремиться рассеять сигнал.) Это означает, что у нас есть огромное количество радиочастот для прочесывания: в области между 1 МГц и 300 ГГц много каналов размером 0,1 Гц. Если мы не сузим поиск еще больше, или нам не повезет, мы можем искать очень долго.

Рис. 4.13 С момента своего строительства в начале 1960-х годов в карстовой воронке в Пуэрто-Рико обсерватория Аресибо была домом для крупнейшего в мире одночашечного телескопа: чаша имеет диаметр 305 м, глубину 51 м и охватывает площадь около 8 гектаров. Китайский пятисотметровый сферический телескоп с апертурой (FAST) со временем превзойдет Аресибо, но пуэрто-риканский телескоп остается внушительным инструментом. В принципе, он мог бы обнаружить инопланетную передачу с другой стороны Галактики. (Источник: H. Schweiker/WIYN и NOAO/AURA/NSF)

Коккони и Моррисон указали, что Галактика шумна на частотах ниже примерно 1 ГГц. Поэтому мало смысла посылать сигнал на частоте ниже 1 ГГц, потому что фоновый шум заглушит его. С другой стороны, атмосфера Земли шумна на частотах выше примерно 30 ГГц. Предположительно, технологически развитая ВЦ знала бы, что существа, живущие под покровом богатой водой атмосферы, вряд ли обнаружат сигнал на частотах выше 30 ГГц из-за атмосферных помех. Фактически, самый тихий регион находится между примерно 1 ГГц и 10 ГГц. Коккони и Моррисон предположили, что наиболее разумно искать радиосигналы в этой области, где искусственный сигнал действительно будет выделяться.

Рис. 4.14 Фрэнк Дрейк – выдающаяся фигура в области SETI. Помимо одноименного уравнения Дрейка, он известен проведением первого радиопоиска ВЦ. (Источник: Рафаэль Перрино)

Они еще больше уточнили диапазон частот. Коккони и Моррисон указали, что облака нейтрального водорода – простейшего и самого распространенного элемента во вселенной – сильно излучают на частоте 1,42 ГГц. Каждый научно компетентный наблюдатель во вселенной будет знать о линии водорода. Имеет смысл искать там. Есть еще один нюанс: гидроксильный радикал заметно излучает на частоте 1,64 ГГц. Водород, H, и гидроксил, OH, вместе образуют соединение вода: HOH – или H₂O. Вода, насколько нам известно, абсолютно необходима для существования жизни. Найдите воду, и у вас есть шанс найти жизнь. И поскольку область между 1,42 и 1,64 ГГц является примерно самой тихой частью радиоспектра, кажется логичным местом для вещания цивилизации, если она хочет привлечь внимание. Этот диапазон был назван «водопоем» (waterhole). Это красивое название, вызывающее видения множества различных видов, собирающихся у животворного источника воды.

Примерно в то же время, когда Коккони и Моррисон представили теоретические причины, по которым мы должны слушать в длинноволновой области вблизи линии водорода, Фрэнк Дрейк делал именно это. Дрейк построил оборудование для изучения этой части радиоспектра в основных астрономических целях, но у него был неизменный интерес к возможности внеземной жизни. Он использовал радиотелескоп в Грин-Бэнк для прослушивания двух звезд – Тау Кита и Эпсилон Эридана – на предмет сигналов. Его проект «Озма» был первым случаем, когда человечество искало ВЦ. Хотя результаты были отрицательными, наблюдения Дрейка – вместе со статьей Коккони-Моррисона – оказались переломным моментом для SETI.

Рис. 4.15 Знаменитый сигнал «Wow!». Обсерватория Big Ear Университета штата Огайо сканировала 50 каналов и записывала наблюдения на распечатку. Для каждого канала на распечатке появлялся список букв и цифр. В системе Big Ear цифры от 1 до 9 представляли уровень сигнала выше фонового шума. Для сильных сигналов использовались буквы (причем Z сильнее A). В ночь на 15 августа 1977 года Джерри Эман заметил символы «6EQUJ5» на канале 2. Этот сигнал начался примерно с фонового уровня, поднялся до уровня U, затем снизился обратно до фонового уровня за 37 секунд. Это было именно то, как мог бы выглядеть внеземной сигнал; Эман обвел символы и написал «Wow!» на полях. (Источник: Радиообсерватория Университета штата Огайо)

Ситуация сейчас кажется гораздо сложнее, чем четыре десятилетия назад для Дрейка, Коккони и Моррисона. Пионеры радиоастрономии имели доступ лишь к нескольким спектральным линиям, поэтому выбор места поиска казался довольно ясным. Однако современные астрономы знают о десятках тысяч спектральных линий, исходящих от более чем 100 типов молекул в межзвездном пространстве. Можно привести веские аргументы в пользу изучения других частот.^[178] Важные примеры включают 22,2 ГГц, что соответствует переходу молекулы воды; простые кратные частоты линии водорода – удвоенная частота линии водорода, частота линии водорода, умноженная на π, и так далее; и есть особенно привлекательная «естественная» частота для межгалактической связи, которую я обсуждаю в следующем разделе. Хотя многие авторы утверждают, что «водопой» является «естественным» местом для поиска сигналов из нашей Галактики, мы можем оказаться вынужденными прочесывать все окно от 1 до 30 ГГц.

За более чем 50 лет прослушивания ни один из радиопоисков не обнаружил внеземного сигнала, который был бы явно искусственного происхождения. Это не значит, что сигналов не было найдено вовсе. Сам Дрейк обнаружил сигнал, исходящий из общего направления Эпсилон Эридана, всего через несколько часов после начала проекта «Озма»; однако дальнейшее расследование показало, что сигнал был явно земного происхождения. Последующие радиопоиски обнаружили много сигналов, некоторые из них довольно интригующие. Знаменитый сигнал «Wow!» типичен для лучших сигналов, найденных до сих пор. Это был мощный узкополосный всплеск с характеристиками, указывающими на то, что он почти наверняка пришел из космоса, но когда Big Ear снова прослушал эту часть неба, сигнал исчез. Несколько попыток повторно обнаружить сигнал «Wow!» потерпели неудачу. Например, поиски с помощью Очень Большого Массива (Very Large Array) позволили астрономам исследовать две гипотезы относительно сигнала. Во-первых, возможно, он исходил от слабой, но постоянной передачи от внеземной цивилизации, сигнал которой на мгновение усилился из-за сцинтилляции (подобно мерцанию звезды). Во-вторых, возможно, сигнал был мощным импульсом, предназначенным для привлечения внимания к гораздо более слабому непрерывному сигналу. Обе возможности, похоже, были исключены. Ничего интересного не было найдено, вплоть до уровня, который был в 1000 раз слабее исходного сигнала.

Другой интригующий кандидат – GCRT J1745–3009, радиоисточник, который испустил пять вспышек низкочастотного излучения в октябре 2002 года. Каждая вспышка была одинаково яркой, длилась около десяти минут и происходила каждые 77 минут. Подобная вспышка наблюдалась год спустя. Шесть месяцев спустя астрономы наблюдали более слабую вспышку. С тех пор ничего не было. Могли ли GCRT J1745–3009 и сигнал «Wow!» быть примерами внеземной активности, коммуникациями, не нацеленными специально на нас, но которые мы случайно обнаружили? Если да, то это предлагает новую стратегию поиска:^[179] составить каталог «интересных» радио транзиентов, а затем применить статистические методы для построения вероятностного аргумента в пользу существования внеземного разума. Однако отличить иголки от сена сложно. Хотя мы не знаем наверняка, что за объект GCRT J1745–3009, существует множество кандидатов на то, чем он мог бы быть: прецессирующий пульсар, орбитальные нейтронные звезды, радиоизлучающий белый карлик… И хотя сигнал «Wow!» мог исходить от далекой цивилизации, луч которой случайно пронесся по пути Земли одной августовской ночью, а затем двинулся дальше, кажется гораздо более вероятным, что сигнал исходил от какого-то неизвестного земного источника.^[180]