СЛУШАТЬ ТАМ, ГДЕ НАС МОГУТ ИСКАТЬ ИНОПЛАНЕТЯНЕ

Поиск внеземного разума (SETI) ищет техносигнатуры — следы не нашей технологии, в данном случае радиоизлучение. В SETI обычно исходят из того, что передатчик, излучающий во все стороны, был бы расточительным, а случайные радиоутечки — слишком слабыми. Поэтому ищут маяки — сигналы, намеренно направленные в определённую сторону. Проблема — размер неба. Где и когда нужно слушать?

Место встречи без телефонного звонка

Изабель Джеррард из команды Breakthrough Listen Оксфордского университета и SETI Institute и София Шейх из SETI Institute и Berkeley SETI Research Center заимствуют идею из теории игр — точку Шеллинга. Это решение, к которому двое игроков естественным образом приходят без общения, потому что оно бросается в глаза обоим.

Их рассуждение начинается с того, как мы находим пригодные для жизни планеты: с транзитного метода, который улавливает лёгкое потускнение звезды, когда перед ней проходит планета. Цивилизация, использующая тот же метод, могла бы раз в год видеть, как Земля проходит по диску Солнца, — если она находится вблизи плоскости земной орбиты, эклиптики. Примечательный момент — когда передатчик, Солнце и Земля выстраиваются в линию. С Земли передатчик тогда виден точно напротив Солнца, в противосолнечной точке. Оттуда Земля видна на середине своего транзита. (Идея предполагает, что отправители учитывают время распространения света.)

Исследователи SETI и раньше предлагали слушать в этом направлении. По словам авторов, эта кампания впервые обеспечивает наблюдательный охват противосолнечной точки.

Два луча, чтобы разоблачить подделку

В обзоре используется Allen Telescope Array — сеть 6,1-метровых антенн в Хэт-Крик на севере Калифорнии, построенная для SETI. На 28 из её 42 антенн установлены новые охлаждаемые приёмники. Они слушают диапазон от 2356 до 3700 МГц, нарезая его на каналы шириной 1,9 герца.

Три проверки отделяют возможный маяк от шума:

Узкая полоса. Природные радиоисточники излучают в широком диапазоне частот; наши собственные телекоммуникации, как и маяк, узкополосны.
Дрейф. Частота далёкого передатчика, движущегося относительно нас, медленно смещается из-за эффекта Доплера. Локальные помехи почти не дрейфуют.
Положение. Решётка формирует два луча: один на противосолнечную точку, другой рядом. Настоящий далёкий сигнал должен быть в первом луче как минимум в 5,29 раза сильнее.

Каждая точка наблюдается пять минут, ночью, когда противосолнечная точка находится над горизонтом. Сортировку выполняет программа ATSAT, опубликованная с открытым исходным кодом. Последних уцелевших кандидатов просматривают глазами и распределяют по шести категориям: четыре вида помех, категория «другое» и «сигналы, представляющие интерес».

От 169 миллионов до 25

С августа 2024 по август 2026 года решётка провела 126 сеансов и около 876 часов наблюдений неба: 11 313 наведений, около 1,3 петабайта данных. Это охватывает около 12% эклиптики.

Для 84 уже проанализированных сеансов воронка очень крутая:

обнаружено 168 721 405 узкополосных дрейфующих сигналов;
74,8 миллиона осталось после маскирования самых засорённых частот;
27,2 миллиона — после сравнения двух лучей;
11 212 графиков для человеческого глаза, из них 8473 уже классифицированы.

Почти все они — помехи: горизонтальные линии (46%), затухающие сигналы (43%), блоки (1,9%). Лишь 25 сигналов — 0,29% — узкополосны, дрейфуют и ярче только в противосолнечном луче. Они приходятся на 10 частот и 10 положений на небе за семь ночей; 14 из 25 получены при одном наведении.

Авторы не заявляют об обнаружении. Все 10 положений запланированы для повторного наблюдения.

Обзор, измеряемый петабайтами

Чтобы охватить всю эклиптику, нужно 87 660 наведений. Поскольку половина эклиптики всегда находится на дневной стороне, а земной год не содержит целого числа суток, это займёт не меньше четырёх лет, более 700 сеансов и более 11 петабайт данных — крупнейшая кампания в истории Allen Telescope Array.

Авторы признают слабое место: маскируемые полосы частот корректировались по ходу работы, поэтому не все сеансы обработаны одинаково. Запланирован полный повторный анализ с единообразными настройками, начиная с 2025 года. Тем временем тысячи вручную размеченных спектрограмм образуют каталог радиопомех, на котором можно обучать будущие классификаторы. Устоят ли 25 уцелевших сигналов, станет известно, только когда антенны снова повернутся к этим 10 точкам неба.