Инопланетные лазерные маяки: как найти внеземные цивилизации с помощью обычных телескопов

Обнаружение внеземных цивилизаций может стать реальностью благодаря новой стратегии поиска, предложенной астрономами из Аризонского университета и Массачусетского технологического института. Вместо того чтобы искать сверхкороткие наносекундные лазерные вспышки, на которые настроены современные приборы, ученые предлагают сосредоточиться на более длительных микросекундных импульсах. Такие сигналы проще генерировать и они могут быть зафиксированы даже с помощью обычных оптических телескопов среднего размера, если применить специальные методы обработки данных. Это открытие может кардинально изменить подход к поиску внеземного разума (SETI) и приблизить момент первого контакта.

Новая стратегия поиска: микросекундные импульсы вместо наносекундных

Исследователи из Аризонского университета и MIT опубликовали работу, в которой предлагают пересмотреть технические параметры поиска лазерных сигналов от внеземных цивилизаций. Традиционно проекты SETI ориентированы на обнаружение наносекундных (10⁻⁹ с) лазерных вспышек, которые требуют сверхбыстрой регистрации и сложного оборудования. Однако авторы утверждают, что более вероятными могут быть микросекундные (10⁻⁶ с) импульсы — они проще в генерации и менее требовательны к энергетике, но при этом несут достаточно информации для передачи данных на межзвездные расстояния. Ученые показали, что такие сигналы могут быть обнаружены с помощью существующих оптических телескопов среднего размера, если использовать специальные методы обработки данных.

Почему микросекундные импульсы более вероятны?

С точки зрения энергетики и инженерии, генерировать микросекундные лазерные импульсы значительно проще, чем наносекундные. Для создания наносекундной вспышки требуются сверхмощные лазеры с пикосекундной точностью, что доступно только очень развитым цивилизациям. Микросекундные же импульсы могут быть созданы менее технологичными, но все же продвинутыми обществами. Кроме того, такие сигналы легче выделить на фоне шума, так как они имеют большую длительность и, соответственно, более узкую спектральную полосу. Это делает их более устойчивыми к рассеянию в межзвездной среде.

Технические подробности: как отличить сигнал от шума

Ключевая инновация работы — метод обработки данных, позволяющий выделять микросекундные импульсы из шума даже при использовании обычных телескопов. Авторы предлагают использовать технику интегрирования сигнала во времени: накапливая фотоны за микросекундные интервалы, можно повысить отношение сигнал/шум. Они также разработали алгоритмы для отсеивания ложных срабатываний, вызванных атмосферными помехами и космическими лучами. В статье приводятся расчеты, показывающие, что телескоп с апертурой 1 метр способен обнаружить лазерный маяк мощностью около 1 МВт на расстоянии до 100 световых лет. Для сравнения, современные оптические SETI-проекты, такие как PANOSETI и Breakthrough Listen, используют телескопы с апертурой 1–10 метров, но их алгоритмы настроены на наносекундные импульсы.

Какие телескопы подходят для поиска инопланетных маяков?

Новая стратегия открывает возможность использовать для поиска внеземных цивилизаций не только специализированные обсерватории, но и обычные телескопы, доступные университетам и любителям. Например, телескопы с апертурой 1–2 метра, которые есть во многих обсерваториях мира, могут быть задействованы для этой цели. Для успешного обнаружения потребуется модернизация программного обеспечения и, возможно, установка новых фотодетекторов с микросекундным разрешением. Российские астрономы также могут присоединиться к поискам, используя существующую инфраструктуру, например, телескопы Специальной астрофизической обсерватории РАН.

Что будет дальше?

Авторы планируют провести пилотные наблюдения на нескольких телескопах, включая обсерваторию Уиппла в Аризоне. Если первые результаты окажутся успешными, можно ожидать расширения программы на другие инструменты. В долгосрочной перспективе метод может быть интегрирован в существующие SETI-проекты, такие как Breakthrough Listen. Однако пока нет гарантии, что инопланетные цивилизации действительно используют лазерные маяки, — это лишь гипотеза, требующая проверки.

Итог

Предложенный подход смещает акцент в поиске внеземного разума с экстремально коротких наносекундных сигналов на более реалистичные микросекундные импульсы, доступные для обнаружения обычными телескопами. Если гипотеза верна, человечество может в ближайшие годы получить первые свидетельства существования других цивилизаций. В любом случае, работа стимулирует развитие новых методов обработки сигналов и расширяет инструментарий SETI.