Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
На юге Китая, в естественном горном кратере, спрятана пятисотметровая радиотелескопическая чаша FAST. Это самый большой в мире однозеркальный радиотелескоп. Именно им астрономы просканировали 33 планетные системы. Почти все результаты были предсказуемо пустыми, но узкополосный радиосигнал, пришедший со стороны красного карлика K2-155 (238 световых лет от нас), однозначно выбился из общего ряда. Он вообще не походил на обычную помеху. Так кто же вышел в эфир на частоте 1148,4167 мегагерца: далекая цивилизация или наша собственная аппаратура?
Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, звучит философски, а вот вопрос о том, сумеем ли мы кого-то найти, вполне технический. У нас есть свои технологии, и мы примерно представляем, как они выглядят в радиодиапазоне. Мы также неплохо изучили звезды и прочие космические объекты и теперь знаем, какие сигналы рождают естественные астрофизические процессы.

Художественное изображение потенциально обитаемой суперземли K2-155d в сравнении с нашей планетой
Природа шумит широко. Радиоизлучение естественных источников обычно размазано по большому диапазону частот, и именно это выдает его происхождение. А вот узкополосный сигнал сконцентрирован в очень тесном участке спектра, и такое почти невозможно сделать без специального передатчика.
— пишет группа астрономов под руководством Зи-Ци Ли из Пекинского педагогического университета.
Статья недавно опубликована в авторитетном научном издании The Astronomical Journal.
Вторая подсказка — это движение сигнала по частоте. Передатчик на поверхности далекой планеты не будет держаться «на одной ноте»: планета вертится вокруг своей оси и летит по орбите, и эффект Доплера постепенно смещает частоту, создавая характерный дрейф. Поэтому сигнал, который одновременно узкий и плывущий, автоматически попадает в разряд особо интересных и требует куда более тщательной проверки.
Но проблема в том, что мы мастерски мешаем себе. Земля буквально кишит радиоизлучением нашего собственного производства: спутники, самолеты, системы связи, навигационная техника и даже микроволновки создают помехи, которые портят астрономические наблюдения. Часть этого мусора выглядит обидно похожей на то, что ищут участники проекта SETI.
Именно этот клубок и решили распутать китайские исследователи. Они взяли наблюдения сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой, он же FAST, и придумали новый способ просеивать гигантские массивы радиоданных в поисках узкополосных дрейфующих сигналов, отбрасывая шум.
Сами наблюдения новыми не были. Еще в 2021 году FAST прошелся по 33 экзопланетным системам в рамках прежних кампаний по поиску внеземного разума. Ли и его коллеги вернулись к этому архиву с новым поисковым алгоритмом, задача которого — вытащить перспективные сигналы и, что важнее, отсеять земных двойников.

«Китайское всевидящее око» — так окрестили новый одноапертурный телескоп «FAST» («Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope»
У FAST для такой работы есть хитрый козырь. Его приемник L-диапазона смотрит на небо сразу 19 отдельными лучами. Центральный луч нацеливают на выбранную звезду, а остальные 18 в тот же момент следят за соседними участками неба. Логика простая: если сигнал приходит сразу в несколько лучей, то есть как бы из разных мест на небе, он почти наверняка земной. А вот если он виден только в луче, направленном на цель, его пропускают дальше.
Дальше в дело вступает машинное обучение. Алгоритм использует математический метод под названием вейвлет-анализ, чтобы выцепить слабые узоры из зашумленных данных. Его натренировали узнавать характерные следы узкополосных сигналов, которые дрейфуют по частоте, а затем дополнительные проверки отбрасывали кандидатов, похожих на наземные источники.
Первый прогон выдал 139 127 обнаружений — цифра, от которой опускаются руки. После нескольких кругов фильтрации и отсева помех из этого океана осталось всего два сигнала, которые авторы сочли достойными отдельного разговора.
Один пришел со стороны звезды Кеплер-438, но его уже видели в прежнем анализе и в итоге записали в помехи земного происхождения. Второй был новым, и он всплыл в очень удачном месте. K2-155 — красный карлик с тремя известными экзопланетами, похожими на Землю. Самая далекая из них имеет радиус в 1,6 раза больше земного и лежит близко к обитаемой зоне, где жидкая вода на поверхности не замерзает и не испаряется.
В глубине данных FAST по этой системе и обнаружился NBS 260108. Он был узким, он дрейфовал по частоте, и он появлялся только в том луче, который смотрел прямо на K2-155. Все три условия для «кандидата на техносигнатуру» выполнены.

Свечение Земли в радиодиапазоне
Радость оказалась недолгой. Сигнал ярко проявился лишь в одном поляризационном канале, а похожие всплески на близких частотах попадались во время наблюдений трех других звезд. Такая картина указывает на земные или инструментальные помехи, хотя точный источник команда так и не вычислила. Сейчас NBS 260108 висит в статусе неклассифицированного, и земное либо приборное происхождение выглядит более правдоподобным, чем внеземное.
Даже если в эфире снова оказались только мы сами, работа не пропала: метод отбора стал строже, а будущие поиски благодаря ему пойдут быстрее и чище. И стоит помнить: люди готовят еду примерно 300 000 лет, а всматриваться в небо в поисках чужих технологий научились лишь в прошлом веке. Приемники у нас пока совсем молодые.
Как вообще отличить чужой передатчик от звезды?
Вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, звучит философски, а вот вопрос о том, сумеем ли мы кого-то найти, вполне технический. У нас есть свои технологии, и мы примерно представляем, как они выглядят в радиодиапазоне. Мы также неплохо изучили звезды и прочие космические объекты и теперь знаем, какие сигналы рождают естественные астрофизические процессы.

Художественное изображение потенциально обитаемой суперземли K2-155d в сравнении с нашей планетой
Природа шумит широко. Радиоизлучение естественных источников обычно размазано по большому диапазону частот, и именно это выдает его происхождение. А вот узкополосный сигнал сконцентрирован в очень тесном участке спектра, и такое почти невозможно сделать без специального передатчика.
Естественные астрофизические процессы редко приводят к возникновению чрезвычайно узких спектральных линий, в отличие от искусственных передатчиков
— пишет группа астрономов под руководством Зи-Ци Ли из Пекинского педагогического университета.
Статья недавно опубликована в авторитетном научном издании The Astronomical Journal.
Вторая подсказка — это движение сигнала по частоте. Передатчик на поверхности далекой планеты не будет держаться «на одной ноте»: планета вертится вокруг своей оси и летит по орбите, и эффект Доплера постепенно смещает частоту, создавая характерный дрейф. Поэтому сигнал, который одновременно узкий и плывущий, автоматически попадает в разряд особо интересных и требует куда более тщательной проверки.
Но проблема в том, что мы мастерски мешаем себе. Земля буквально кишит радиоизлучением нашего собственного производства: спутники, самолеты, системы связи, навигационная техника и даже микроволновки создают помехи, которые портят астрономические наблюдения. Часть этого мусора выглядит обидно похожей на то, что ищут участники проекта SETI.
Телескоп с 19 глазами и сито-алгоритм
Именно этот клубок и решили распутать китайские исследователи. Они взяли наблюдения сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой, он же FAST, и придумали новый способ просеивать гигантские массивы радиоданных в поисках узкополосных дрейфующих сигналов, отбрасывая шум.
Сами наблюдения новыми не были. Еще в 2021 году FAST прошелся по 33 экзопланетным системам в рамках прежних кампаний по поиску внеземного разума. Ли и его коллеги вернулись к этому архиву с новым поисковым алгоритмом, задача которого — вытащить перспективные сигналы и, что важнее, отсеять земных двойников.

«Китайское всевидящее око» — так окрестили новый одноапертурный телескоп «FAST» («Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope»
У FAST для такой работы есть хитрый козырь. Его приемник L-диапазона смотрит на небо сразу 19 отдельными лучами. Центральный луч нацеливают на выбранную звезду, а остальные 18 в тот же момент следят за соседними участками неба. Логика простая: если сигнал приходит сразу в несколько лучей, то есть как бы из разных мест на небе, он почти наверняка земной. А вот если он виден только в луче, направленном на цель, его пропускают дальше.
Дальше в дело вступает машинное обучение. Алгоритм использует математический метод под названием вейвлет-анализ, чтобы выцепить слабые узоры из зашумленных данных. Его натренировали узнавать характерные следы узкополосных сигналов, которые дрейфуют по частоте, а затем дополнительные проверки отбрасывали кандидатов, похожих на наземные источники.
Сигнал, который прошел все три проверки
Первый прогон выдал 139 127 обнаружений — цифра, от которой опускаются руки. После нескольких кругов фильтрации и отсева помех из этого океана осталось всего два сигнала, которые авторы сочли достойными отдельного разговора.
Один пришел со стороны звезды Кеплер-438, но его уже видели в прежнем анализе и в итоге записали в помехи земного происхождения. Второй был новым, и он всплыл в очень удачном месте. K2-155 — красный карлик с тремя известными экзопланетами, похожими на Землю. Самая далекая из них имеет радиус в 1,6 раза больше земного и лежит близко к обитаемой зоне, где жидкая вода на поверхности не замерзает и не испаряется.
В глубине данных FAST по этой системе и обнаружился NBS 260108. Он был узким, он дрейфовал по частоте, и он появлялся только в том луче, который смотрел прямо на K2-155. Все три условия для «кандидата на техносигнатуру» выполнены.

Свечение Земли в радиодиапазоне
Радость оказалась недолгой. Сигнал ярко проявился лишь в одном поляризационном канале, а похожие всплески на близких частотах попадались во время наблюдений трех других звезд. Такая картина указывает на земные или инструментальные помехи, хотя точный источник команда так и не вычислила. Сейчас NBS 260108 висит в статусе неклассифицированного, и земное либо приборное происхождение выглядит более правдоподобным, чем внеземное.
Что же дальше?
Даже если в эфире снова оказались только мы сами, работа не пропала: метод отбора стал строже, а будущие поиски благодаря ему пойдут быстрее и чище. И стоит помнить: люди готовят еду примерно 300 000 лет, а всматриваться в небо в поисках чужих технологий научились лишь в прошлом веке. Приемники у нас пока совсем молодые.
- Денис Петровский
- GPT Image 2.5, habr.com, sciencealert.com, ria.ru
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
После чудовищного Эль-Ниньо наш мир, возможно, уже не будет прежним
Первой жертвой будет Амазония, но это, как говорят ученые, только начало...
Монетный детектив: российский ученый 10 лет охотился за распроданными сокровищами и раскрыл тайну древнего царства на Боспоре
Пожалуй, это одна из самых интересных исторических загадок, раскрытых в последнее время...