Радиосигнал со стороны ближайшей звезды — но пока не сенсация

В прошлом году австралийский радиотелескоп Parkes продолжительное время фиксировал необычный радиосигнал, приходящий с направления на систему Проксима Центавра — ближайшую к Солнцу звезду, возле которой ранее открыли похожую на Землю экзопланету. Сигнал был единичным, не нёс информации и больше не повторялся. Его исследуют астрономы проекта «Breakthrough Listen» по поиску внеземных цивилизаций.

В британскую прессу попала информация о находке, сделанной участвующим в проекте Breakthrough Listen радиотелескопом австралийской обсерватории Паркса (Parkes Observatory). Он зафиксировал радиосигнал, шедший со стороны звезды Проксима Центавра. Узкий луч был пойман в рамках 26-часовой наблюдательной кампании на телескопе с апреля по май 2019 года. Это сообщение The Guardian по понятным причинам породило сенсационные заголовки при перепечатке новостными изданиями. Нужно сразу подчеркнуть, что пока астрономы не опубликовали статью об возможном открытии, поэтому всей информации в открытом доступе нет. После этой (случайной или не очень) «утечки» астрофизики, работающие на проекте, дали интервью нескольким изданиям. Такие странные сигналы среди огромного массива обрабатываемых данных случались и раньше; как правило, они оказываются связанными с естественными или техногенными помехами. Сигнал получил внутреннее обозначение BLC1 (Breakthrough Listen Candidate), его обнаружили при анализе архивных данных телескопа, и после дополнительного анализа, вероятно, будет представлен доклад об этом событии. Вряд ли речь идёт об инопланетной сенсации, тем не менее команда готовит две статьи, описывающие сам сигнал и процедуру анализа.

Проксима Центавра — это ближайшая к Солнечной системе звезда—красный карлик в звёздной системе Альфа Центавра в южном небе на расстоянии 4,2 световых года. Недавно возле неё было подтверждено существование землеподобной планеты с обозначением Proxima b (см. более подробную статью на сайте). Планета находится в зоне обитаемости звезды, но располагается настолько близко к ней, что периодические вспышки на звезде, скорее всего, не оставляют шансов даже для удержания на Проксиме b хоть какой-то атмосферы из-за потоков звёздного ветра. Исследование переменной активности этой и подобных звёзд и является основной целью многих обсерваторий, включая радиообсерваторию Паркса, но в качестве побочной деятельности её данные передаются для обработки в рамках проекта Breakthrough Listen.

Пока известны некоторые факты о странном сигнале:

• Сигнал BLC1 зафиксирован на частоте 982,002 МГц с очень узким разбросом по спектру. Этот диапазон почти не используется космическими аппаратами, но частота удачно расположена в широкой области минимума помех от земной ионосферы и различных космических источников. По этой причине эта область радиодиапазона (вблизи L-полосы в терминах радиоастрономии, то есть 1-2 ГГц) рассматривается как благоприятная для поиска сигналов SETI (более подробное объяснение можно прочитать на странице проекта seti.net).

  

  Вспышки на Проксиме Центавра, как и на других звёздах, сопровождаются всплесками излучения и в радиодиапазоне, также радиоимпульсы могут порождаться и другими астрономическими процессами, но как правило, радиовсплески естественного происхождения имеют на порядки более широкий спектр. Признак техносигнала — узкая частотная полоса, и это первое свойство, заложенное в алгоритмы SETI для выбора подходящих сигналов.

  Тем не менее специалисты сразу отметили, что частота сигнала подозрительно близка к целому числу мегагерц. Вряд ли инопланетяне будут использовать в качестве стандарта частоты герцы, связанные с земной мерой времени — секундой. А вот искусственный земной сигнал, для которого выбрали целое значение частоты, представить гораздо легче.

• Сигнал успешно прошёл фильтр ещё одной автоматизированной проверки, устанавливающей, что его источник находится именно по этому направлению. Радиотелескоп наблюдает цель в течение определённого времени, затем переключается на тот же период на совсем другой участок неба, и так несколько раз — эта процедура называется nodding, или «кивание». Это позволяет исключить сигналы, например, от микроволновой печи в соседнем помещении (такие сигналы действительно «исследовались» в лаборатории Паркса с 1998 года, и даже получили особое наименование перитоны, пока в 2015 году не удалось установить, что они возникают при открывании дверцы микроволновки). В данном случае сигнал наблюдался в течение пяти получасовых сессий, когда телескоп следил именно за Проксимой Центавра. Но это не означает, что он происходил именно от этой системы  — поле зрения телескопа составляет окружность диаметром 16 угловых минут, или половину видимого диска Луны; на такой точности источником может быть и более удалённая звезда, и даже объект глубокого космоса в этом направлении, или объект вблизи, вплоть до спутника на орбите.



• Важное свойство внеземного сигнала — доплеровский сдвиг его частоты из-за взаимного движения источника и приёмника, прежде всего из-за вращения Земли. Частота такого внеземного сигнала должна «плыть», обычно, хоть и не всегда — в сторону уменьшения («красное смещение» — как в примере на рисунке с сигналом «Вояджера»). У сигналов, источник которых находится на Земле, такого сдвига быть не может, и это свойство используется в автоматизированном фильтре алгоритма. У сигнала BLC1 доплеровское смещение оказалось положительным — в сторону более высоких частот. Дополнительное периодическое смещение частоты может также указывать на передатчик на поверхности экзопланеты, которая обращается вокруг Проксимы Центавра. Но, по мнению астрономов, характеристики этого сдвига не соответствуют предполагаемым характеристикам источника (у планеты Proxima b в целом известны параметры её орбиты — подробнее см. в упомянутом выше материале).
• Сигнал не имеет признаков модуляции — изменения его свойств, соответствующих тому, что он содержит какую-то информацию. То есть это просто одна нота.
• Несмотря на множество последующих попыток, астрономы не смогли зафиксировать никаких аналогичных сигналов со стороны Проксимы Центавра.

На данный момент BLC1 является наиболее интересным сигналом, найденным за всё время существования проекта Breakthrough Listen. Он прошёл все фильтры отсева автоматизированного анализа радиосигналов и попал в число сотен сигналов-кандидатов, которые участники проекта затем анализируют вручную. Подавляющее большинство сигналов отбраковываются уже на этом этапе, но случай BLC1 стал первым таким исключением: его не получилось сходу отбросить, применяя множество эмпирических критериев фальсификации в ручном режиме. Проекты SETI имеют налаженные и сложные протоколы постобработки и верификации подобных сигналов, прежде чем результаты можно рассматривать для публикации — иначе про «зелёных человечков» будут писать каждую неделю, пока это всем не надоест. В данном случае эти протоколы заведомо не были выполнены в полной мере, и «сенсация» получилась благодаря утечке одного из сырых результатов проекта в прессу. Непонятно, в чём был её смысл, тем более что на начало 2021 года коллектив обсерватории, обнаруживший сигнал, готовит публикации в научном журнале, которые уже будут представлять интерес для астрономов и специалистов по обработке данных. Скорее всего, именно этот сигнал действительно имеет искусственную природу, и его источник внеземной. Но вряд ли это инопланетяне. Возможно, радиотелескоп поймал на этом направлении спутник на геостационарной орбите, или отражённый сигнал от космического мусора.

С другой стороны, если удастся подтвердить, что сигнал происходит от системы Проксима Центавра, параметры его доплеровского сдвига можно использовать для уточнения орбитальных характеристик её планеты, и даже определить её период вращения вокруг оси. Однако для этого необходимо независимо подтвердить сигнал в другой обсерватории или зафиксировать хотя бы ещё одно его повторение. Пока что этого сделать не удалось.