Розкрито природу радіосигналу, що прийшов з боку Проксима Центавра

У 2019 році астрономи зафіксували радіосигнал під час сканування неба у напрямку найближчої до Сонця зірки.

Аналіз сигналу, отриманого два роки тому в рамках проєкту «Breakthrough Listen» під час спостереження неба у напрямку найближчої до Сонця зірки Проксима Центавра, показав, що він є локальним та згенерований людськими технологіями. Результати дослідження та висновки вчених представлені двома (раз, два) статтями в журналі Nature Astronomy.

Метою проєкту “Breakthrough Listen”, в якому залучені одні з найбільших радіотелескопів у світі, оснащені потужними системами обробки даних, є пошук техносигнатури – сигналів, джерелом яких можуть бути розвинені позаземні цивілізації.

«Оточення Землі наповнене радіосигналами від людських технологій – стільникових телефонів, радарів, супутників, телевізійних передавачів тощо. Тому пошук слабкого сигналу у величезному цифровому стозі сіна, який при цьому постійно поповнюється, є вкрай складним завданням», – зазначають учасники проєкту.

Ретельний відбір

Телескоп обсерваторії «Parkes» (Австралія) входить до інструментів, що беруть участь у проєкті «Breakthrough Listen». Однією з цілей, за якими він спостерігає, є Проксима Центавра, яка віддалена від нас на відстань трохи понад 4 світлових років. Вона є червоним карликом, навколо якого обертається як мінімум одна кам’яниста екзопланета.

У 2019 році радіотелескоп сканував ділянку піднебіння у напрямку Проксима Центавра в діапазоні частот від 700 МГц до 4 ГГц з кроком 3,81 Гц, тобто більш ніж 800 мільйонів радіоканалів за одну кампанію. Через рік астрономи опрацювали отримані дані та виявили в них понад чотири мільйони «попадань» – частотних діапазонів, у яких були ознаки радіовипромінювання.

Сфера Дайсона в уявленні художника

«Насправді це досить типово для спостережень такого роду і переважна більшість сигналів складають цифровий стог сіна від людських технологій. Далі кандидатів було піддано автоматичному фільтру. Він відсіває ті, що не мають ознак знаходження їхніх джерел на великій відстані від Землі», – пояснили учасники проєкту.

Одним із важливих критеріїв відбору є зміна частоти сигналу у часі. Передбачається, що передавач на далекій планеті рухатиметься щодо телескопа і це призведе до доплерівського зсуву випромінювання, подібно до зміни тону сирени, що проїжджає повз спостерігач швидкої допомоги. На даному етапі кількість попадань скоротилася до мільйона.

Потім необхідно з’ясувати, чи сигнал уловлюється тільки при скануванні мети. Для цього, в цьому випадку, радіотелескоп спочатку дивився в напрямку Проксим Центавра, а потім у бік, повторюючи цю схему кілька разів. Очікується, що локальні джерела буде видно в даних в обох випадках, тоді як кандидат на техносигнатуру тільки в першому.

Розкрито природу радіосигналу, що прийшов з боку Проксима Центавра
Екзопланета Proxima b в уявленні художника

Інтригуючий сигнал BLC1

Але навіть після всіх етапів перевірки часто залишається кілька кандидатів, які необхідно перевірити вручну. Наприклад, іноді слабкий аналог видно при спостереженнях поза метою, але він недостатньо сильний, щоб його могли вловити автоматичні фільтри. Або схожі на кандидата сигнали з’являються в інших спостереженнях, що вказує на джерела, які могли опинитися в зору телескопа в невідповідний момент, наприклад, супутники.

Саме такий інтригуючий сигнал, який пройшов усі основні фільтри та мав багато передбачуваних для техносигнатури властивостей, був спійманий 29 квітня 2019 року. Він мав доплерівське зрушення, тривав протягом п’яти годин спостережень і був присутній тільки при скануванні Проксима Центавра. Але аналіз ширшого набору даних, зібраних при спостереженнях в інші проміжки часу, виявив близько 60 сигналів, які мають аналогічний з кандидатом профіль і при цьому видно при огляді поза Проксимом Центавра. Серед усіх потенційних техносигнатур BLC1 виявився найбільш правильно “дивним”, щоб обдурити всі фільтри.

«Можна з упевненістю сказати, що вихідний сигнал BLC1 та всі його «двійники» є локальними та генеруються людськими технологіями, хоча ми не змогли визначити їхнє конкретне джерело. Вони розподілені в даних з регулярними інтервалами, які, мабуть, відповідають частотам, що використовуються генераторами різних електронних пристроях. І хоча цього разу ми й не могли знайти справжню техносигнатуру, проведена робота додала впевненості, що у нас є всі необхідні інструменти для їх виявлення та перевірки, якщо, звичайно, вони існують», – підсумували учасники проєкту.