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
Так рано еще никогда не было: полярный вихрь начал разрушаться уже в ноябре. Чем это грозит России?
Ученые давно замечали тревожную тенденцию, но такого поворота не ждали даже они...
Возможно, целлофановые пчелы — спасение человечества: они миллионы лет делают то, что нужно нам как воздух
Поразительно, но удивительный продукт ученые нашли почти полвека назад, но почему-то до последнего времени не обращали на него внимания...
Ненужный рай: 1500-километровое путешествие показало, почему древние люди обходили стороной Зеленую Аравию
Выяснилось, что питьевая вода еще не делает местность пригодной для жилья. Племенам из древности требовалось еще кое-что необходимое...
Новый рецепт апокалипсиса: даже небольшая ядерная боеголовка на орбите гарантировано выведет из игры 99% аппаратов за считаные дни
Однако самое опасное, по словам ученых, начнется позже. Почему космос будет фактически закрыт?...
Ученые использовали «психомантеум», чтобы вызвать призраков. А потом началось странное
Исследователи сами не до конца понимают, что зафиксировали приборы во время эксперимента...
Древние майя настолько любили красный цвет, что в итоге эта страсть, возможно, стала одной из причин гибели цивилизации
Ученые нашли доказательства, как яркая краска способствовала краху великой империи...
Авиация в США наконец-то уходит… с дискет: почему так поздно и как с этим обстоят дела в России?
Американцы потратили на выход из 90-х чудовищные суммы, но далеко не факт, что все заработает в срок и как надо...
Настоящий Ковчег Завета, возможно, спрятан в Эфиопии: почему его может видеть только один человек?
Этой истории 3000 лет, но она до сих пор далека от своего завершения...
Загадочный астероид неожиданно ускорился: у астрофизиков заканчиваются объяснения и гипотезы
Пожалуй, это самый интересный космический детектив за последнее время, и пока он далек до финала...
Наша Вселенная скреплена невидимым галактическим клеем: и без него нас бы не было
По словам ученых, «склеивание» произошло уже в первые секунды существования мироздания...
Парадокс Древнего Перу: жили мирно, но при этом приносили массовые и жестокие человеческие жертвы. Почему?
Ученый рассказал, какую роль в истории сыграл Эль-Ниньо и почему ритуальные убийства совершали «без гнева и конфликта»...
Усиленно боролись за чистоту, но просчитались: как роковая ошибка властей поставила под угрозу целый средневековый город
Норвежский Тронхейм был самым чистым в Европе, однако руководству города этого показалось мало. Хотели как лучше, а получилось как всегда...
В России создана революционная упаковка: молоко будет свежим целый месяц
Разбираемся: не испортился ли вкус продукта и когда ожидать чудо-пачки в продаже...
Тайна скифской ДНК: что поразило российских ученых, когда они заглянули в геном легендарных кочевников древности
Оказалось, что 2500 лет подряд историки ошибались в происхождении этого народа. Теории и учебники придется серьезно переписать...
Назад в будущее: в России вернут проводное радио. Зачем? Почему спорят эксперты?
В технологию уже вложено более миллиарда рублей, а МЧС называет проводное радио лучшим способом оповещения на сегодня...