«Российский телескоп зафиксировал сигнал инопланетян!» — звучит, словно начало низкобюджетного фантастического фильма о третьих контактах близкой степени. Тем не менее, это реальные заголовки новостей полугодовой давности.
В мае 2015 года телескоп РАТАН-600, кстати, крупнейший в мире радиотелескоп с зеркалом диаметром 600 метров, зафиксировал мощнейший сигнал от звезды, удалённой не более чем на 100 световых лет от нас. Сигнал настолько мощный, что, по оценкам сотрудников SETI, его отправка по всем направлениям потребовала бы в сотни раз больше энергии, чем Земля получает с Солнца. 27 августа этого года астроном Пол Гилстер опубликовал в своём блоге данные о вспышке с риторическим вопросом «А не поймали ли мы сигнал от инопланетян?». Сообщение Гилстера разошлось по мировым СМИ с практически утверждением о первом внеземном контакте.
Резонанс вышел настолько большим, что учёным пришлось оправдываться за нерадивых коллег.
Карл Саган, автор экранизированного романа «Контакт» — об уловленном от инопланетян сигнале — когда-то сказал, что экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств. Один сигнал длиной 3 секунды из почти 40 измерений данного участка неба никак не тянет на «экстраординарные доказательства».
Итак, что необходимо сделать, если вы астроном и поймали необычный сигнал? Первое правило: никому не говорить о сигнале! Риск сесть в лужу и стать посмешищем практически стопроцентный. Второе правило: рассмотреть все возможные источники, не привлекая ничего экстраординарного.
Доктор физико-математических наук Олег Верходанов почти сразу после начала шумихи в СМИ указал, что амплитуда сигнала ниже диаграммы направленности антенны (она показывает, на каких участках неба антенна усиливает сигнал). Так может произойти, если объект находится в ближней зоне антенны, и вообще имеет земное происхождение. В результате всё оказалось более чем прозаично — антенна уловила сигнал от старого советского спутника.
Самая таинственная звезда
История с РАТАН-600 — далеко не первое ложное обнаружение инопланетян. Из ещё не окончившихся историй наиболее примечательна — со сменой яркости звезды со скучным названием KIC 8462852, находящейся в созвездии Лебедя в 1280 световых годах от Земли. Внимание общественности привлекло странное изменение мерцания звезды, которое падало на более чем 20% на случайные промежутки времени от 5 до 80 дней. Небольшое изменение яркости звезды возможно при прохождении экзопланеты перед её диском, однако эффект редко превышает несколько процентов даже для очень крупных планет. Возможно, вокруг неё вращается очень много разных космических тел вроде астероидов, комет, что наблюдается у молодых звёзд на стадии формирования их систем. Только вот KIC 8462852 уже в том возрасте, когда пора бы обзавестись собственной планетной системой. Гипотеза с кометами не выдерживает критики — звезду должно окружать более 600 тысяч комет, каждая диаметром в 200 километров.
Ещё одно объяснение выдвинула Табета Бояджян, ведущий автор исследования, допустив вращение вокруг звезды неких технологических объектов вроде сферы Дайсона. Конечно же, она отметила это как самое последнее и маловероятное объяснение, но даже в такой мере прозвучавшее из уст учёного предположение вызвало воодушевление у любителей поискать инопланетную жизнь.
Надежда длилась недолго, научной группе по поиску внеземного разума SETI понадобилось несколько недель, чтобы направить на звезду антенную решётку Аллена — комплекс из 42 радиотелескопов, созданных для сканирования неба в определённом диапазоне частот, — и удостовериться в отсутствии у звезды признаков высокоразвитой цивилизации. Они просканировали диапазон частот от одного до 10 гигагерц. В окрестности единиц Герц должны находиться сигналы, посланные цивилизациями в надежде на прочтение иными жителями Вселенной. Гигагерцы должны возникать при передвижении огромных механизмов, использующих тягу на микроволновых лучах. Если цивилизация способна построить сферу Дайсона, рано или поздно она должна прийти к использованию этой технологии.
Диапазон же оказался пуст, никаких следов инопланетян. Причины странного блеска звезды остаются невыясненными, только теперь они уже почти стопроцентно относятся к природным явлениям, тоже, однако, небезынтересным.
«История астрономии говорит нам, что каждый раз когда мы считаем, будто нашли связанное с деятельностью внеземного разума явление, мы ошибаемся», — отметил руководитель проекта SETI Сет Шостак.
С Шостаком будто бы согласны физики из Иллинойского университета, опубликовавшие во влиятельном журнале Physical Review Letters свою версию происходящего. По их мнению, всему виной приближение звезды к точке фазового перехода, возможно, взрыва её как новой или сверхновой. Отсюда и смена яркости в нестабильной звезде.
Сколько колосьев в поле
Джордано Бруно, указывая на обязательность существования иных миров, привёл метафору гигантского поля с одним единственным колосом пшеницы. Сколько же «колосьев», обитаемых миров, существует в безграничном поле Вселенной? В 60-е годы на этот вопрос попытался ответить астрофизик Фрэнк Дональд Дрейк, записав уравнение числа потенциально пригодных для контакта цивилизаций в Галактике. Его уравнение впоследствии стало началом SETI, так как достаточно много людей поверило, будто инопланетян можно найти.
Уравнение оценивает число высокоразвитых цивилизаций в нашей Галактике. Вот какие оценки приводил сам Дрейк.
R — число звёзд, образующихся в Галактике в год (по современным данным 7 штук в год, Дрейк принимал за одну в год)
fp — доля звёзд, обладающих планетами (0,5 — половина, по новым данным — 20-60%)
ne — число пригодных для жизни планет в системе (2 по Дрейку и больше 0,005 по современным данным)
fl — вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями (Дрейк брал за 1, то есть если планета находится в обитаемой зоне и подходит для жизни, жизнь возникнет, что довольно спорное утверждение)
fi — вероятность развития жизни до разумной (1%, что тоже весьма спорно)
fc — доля планет, чьи обитатели ищут другие миры (тоже 1%)
L — время жизни технически развитой цивилизации, Дрейк брал за 10000 лет
Итого он оценил N в 10, то есть в нашей Галактике есть 10 цивилизаций, потенциально способных вступить с нами в контакт. Не густо. Однако по современным данным все ещё печальнее — хотя бы одна цивилизация есть в Галактике с вероятностью в 0,2%. И мы даже можем указать пальцем в ту цивилизацию, что забрала все эти 0,2% на себя.
Дрейк оценил число таких цивилизаций в 10. Значит, одна цивилизация приходится на несколько десятков миллиардов звёзд в Галактике, разделённых тысячами световых лет. Насколько сложно установить контакт с разумными существами, находящимися в тысяче световых лет? Зависит от типа цивилизации по Кардашёву, к которому принадлежат контактёры.
В 1964 году советский астрофизик Николай Кардашёв предложил поделить гипотетические цивилизации на несколько типов, в зависимости от потребляемой энергии.
Тип I. Цивилизация использует всю энергию, получаемую планетой от звезды, и все ресурсы планеты (примерно 1016Вт)
Тип II. Использование всей энергии звезды, например, при постройке сферы Дайсона (4⋅1026 Вт)
Тип III. Использование цивилизацией энергии целой галактики (4⋅1037 Вт)
Если дать волю фантазии, можно ещё выделить IV и V типы, когда цивилизация использует энергию Вселенной и сразу нескольких Вселенных.
Земная цивилизация в эту шкалу не входит, не дотягивая даже до типа I. По состоянию на 2010 год мы использовали энергию, эквивалентную 12 миллиардам тонн нефти в год, что лишь десятые доли процента от необходимых 1016 Вт. Если бы цивилизация любого из типов обнаружила нашу планету, мы показались бы ей не развитее муравьёв — ведь они тоже разумные существа, тоже живут в городах-муравейниках. В романе Стивена Кинга «Под куполом» описана подобная встреча миров — инопланетные детишки, представители сверхразвитой цивилизации, просто игрались с целым американским городом, словно дети с муравейником — они не могли представить, что столь примитивные создания как люди также могут мыслить и чувствовать.
Астрофизик Лев Миронович Гиндилис, старший научный сотрудник Государственного Астрономического института им. П. К. Штернберга, приводит следующие рассуждения. Предположим, что разумные существа наверняка знают о существовании хотя бы одной цивилизации в сфере радиуса 3000 световых лет, содержащей 100 миллионов звёзд. Пусть инопланетяне выбирают 5% звёзд с потенциально обитаемыми планетами, которых не менее 5 миллионов. Если для передачи сигнала в каждую из них построить антенну площадью в 100 000 квадратных метров с мощностью передатчика 100 МВт (необходимой для передачи и последующего приёма сигнала на расстоянии в 3000 световых лет), то суммарная мощность всех антенн превысит энергопотребление современной Земли. Вряд ли цивилизация первого типа по Кардашёву сможет себе позволить такую роскошь. Если же поочерёдно передавать сигнал каждой звезде, есть шанс, что принимающая антенна просто не будет обращена в нужное время на эту область неба. Получается, нужно очень высокое развитие отправляющей сигнал цивилизации, не ниже типа II, и достаточно высокое у принимающей, чтобы обеспечить необходимое число приёмников. И даже в случае удачного контакта «поговорить» вряд ли удастся — сигнал будет идти тысячи лет, и не факт, что цивилизация проживёт столько времени.
При всей маловероятности установления контакта, люди склонны к обманчивому оптимизму, как произошло с открытием марсианских каналов и пульсаров.
Марсиане
Во второй половине XIX века люди построили впечатляющий Суэцкий канал, начали строительство Панамского, разделившего континенты. Не удивительно, что сообщение астронома Джованни Скиапарелли о наблюдении в 1877 году на Марсе странных сооружений, напоминающих каналы, упало на благодатную почву. На самом деле слова Скиапарелли, скорее всего, неправильно перевели — итальянские canali, «протоки», превратились в английские «canals», ассоциировавшиеся с конструкциями разумной цивилизации. За идею существования марсиан, орошающих свои поля искусственными каналами, подведёнными к ледяным полярным шапкам, ухватился знаменитый астроном Персиваль Ловелл.
Отрадно, что, несмотря на большой успех работ Ловелла у широкой публики, научное сообщество всё же скептически отнеслось как к каналам, так и к марсианам, склоняясь к мысли, что это всё оптические иллюзии. Для подтверждения данной догадки астроному Эдварду Маундеру даже пришлось поставить психологический эксперимент, в котором испытуемым показывали хаотично нарисованные на бумаге точки, однако при достаточном удалении те видели в них отдельные линии. Или ничего не видели. Такой себе прообраз теста Роршаха, созданный за 18 лет до него. Маундер, кстати, был большим исследователем пятен на Солнце, что уже близко к пятнам Роршаха.
И хотя Ловелл заблуждался, его псевдонаучная книга прямо повлияла на создание «Войны миров» Герберта Уэллса. Последний попытался увязать существование марсиан с разумной критикой оппонентов Ловелла, указывающих на недостаточность освещения, на холодный климат и разреженную атмосферу красной планеты. Марсиане Уэллса нисколько не похожи на людей, они походят на гигантских уродливых медуз, приноровившихся к суровому климату Марса, но погибших от обычных земных бактерий.
В начале 70-х «Маринер-9» сфотографировал большую часть поверхности Марса, и — сюрприз — не обнаружил там ничего похожего на каналы. Большая часть их предполагаемых каналов оказалась иллюзией.
Казалось бы, со времён Скиапарелли и Ловелла астрономия ушла очень далеко, человечество запустило космические аппараты, сделавшие подробнейшие карты марсианской поверхности, Curiosity постоянно шлёт в Twitter селфи с унылыми тамошними пейзажами, но марсианские оптические иллюзии продолжают будоражить неокрепшие умы и занимать первые полосы таблоидов. К нашумевшим «сенсациям» относятся лицо в регионе Кидония, называемое «марсианским сфинксом», и совсем недавняя новость про череп динозавра. При ближайшем рассмотрении сенсационные находки оказываются обычными камнями или холмами, снятыми с удачного ракурса.
Маленькие зелёные человечки
Другой занятный случай «обнаружения» внеземного разума произошёл в 1967 году. Тогда Джоселин Белл Бернелл, аспирантка физика Энтони Хьюиша, засекла радиосигнал из космоса, приходящий с периодом 1,33 секунды. Версия, будто источник создан человеком, например, спутник, отвергалась — сигнал шёл из неизменного участка неба. Ни один из известных до того космических объектов не мог посылать такой сигнал. Белл впоследствии вспоминала, что хотя они не очень-то верили в обнаружение послания от внеземной цивилизации, но такая мысль пришла им с Хьюишем одновременно. Белл размышляла над этической проблемой — если учёный считает, будто открыл жизнь где-то во Вселенной, как ему нужно сообщить человечеству, да ещё и чтобы поверили?
Сотрудники лаборатории Хьюиша на всякий случай засекретили своё открытие, дав ему кодовое название LGM — little green men, маленькие зелёные человечки. Когда же они нашли второй такой объект, версия с инопланетянами отпала. Действительно, вряд ли одной научной группе посчастливится открыть сразу несколько внеземных цивилизаций.
Белл и Хьюиш были достаточно разумными, чтобы не сообщать в СМИ о своих подозрениях до того, как всё стало понятно. История Джоселин Белл Бернелл ещё и одна из позорных страниц Нобелевской премии по физике. В 1974 году Энтони Хьюиш получил премию за открытие пульсаров. Тогда как настоящую их первооткрывательницу Нобелевский комитет обошёл своим вниманием.