В лабораториях Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) кипит работа: астрономы научились улавливать едва заметные колебания в радиосигналах, исходящих от далеких пульсаров. Эти космические маяки, вращающиеся остатки взорвавшихся звезд, давно служат эталоном точности для ученых, но теперь выяснилось — даже они не застрахованы от капризов межзвездного пространства. Газовые облака между звездами способны смещать время прихода сигнала на ничтожные миллиардные доли секунды. Для человеческого уха это ничто, но для науки — целая пропасть.
Такие микроскопические задержки становятся настоящей головоломкой для тех, кто пытается поймать гравитационные волны или уловить признаки разумной жизни за пределами Земли. Ведь если не учесть влияние межзвездного газа, можно принять обычный шум за сенсационное открытие или, наоборот, пропустить важный сигнал. В этом и кроется главная интрига последних исследований SETI.
Пульсары под прицелом
С конца февраля 2023 года команда под руководством Браун (Brown) почти ежедневно наблюдала за пульсаром PSR J0332+5434 с помощью радиотелескопа Allen Telescope Array в Калифорнии. Этот объект — не просто очередная точка на небе, а самый яркий пульсар, доступный для их оборудования, расположенный более чем в 3000 световых лет от Земли. За 10 месяцев ученые собрали почти 400 наблюдений, фиксируя малейшие изменения в характере «мерцания» радиосигнала, известного как сцинтилляция.
Когда радиоволны, испускаемые с полюсов пульсара, проходят сквозь облака ионизированного газа, они сталкиваются с хаотично движущимися электронами. Эти частицы изгибают и рассеивают сигнал, вызывая его задержку. В результате на разных частотах формируются яркие и тусклые участки, которые постоянно меняются по мере движения Земли, пульсара и межзвездного газа. Именно эти перемены и фиксировали исследователи, отмечая, что задержки могут достигать десятков наносекунд.
Гравитационные волны и ловушки космоса
На первый взгляд, такие отклонения кажутся незначительными. Однако для проектов, ищущих гравитационные волны низкой частоты, это критично. Подобные волны вызывают синхронные сбои в приходе сигналов от разных пульсаров, и если не скорректировать влияние межзвездного газа, можно спутать настоящий сигнал с ложным. Ошибка в несколько наносекунд способна перечеркнуть месяцы работы и привести к неверным выводам.
Кроме того, эти же эффекты мешают поиску внеземных цивилизаций. Радиосигналы, идущие из глубин космоса, должны обладать определенными характеристиками сцинтилляции. Если сигнал не «мерцает» так, как должен после путешествия через межзвездную среду, скорее всего, он имеет земное происхождение. Это позволяет ученым отделять настоящие космические послания от помех, вызванных деятельностью человека.
Тонкая грань между шумом и открытием
В ходе масштабной кампании SETI исследователи наблюдали не только за одним пульсаром, а сразу за двадцатью, чтобы выявить закономерности в изменениях сцинтилляции. Несмотря на отсутствие четко повторяющихся паттернов, ученые уверены: более длительные наблюдения помогут точнее предсказывать и компенсировать искажения, вызванные межзвездным газом. Это, в свою очередь, повысит шансы на обнаружение как гравитационных волн, так и сигналов от других цивилизаций.
Интересно, что даже незначительные отклонения во времени прихода импульсов могут стать ключом к разгадке самых амбициозных загадок Вселенной. В этом контексте работа SETI приобретает особую ценность: она не только совершенствует методы поиска, но и помогает понять, насколько сложна и непредсказуема сама ткань космоса.
Будущее наблюдений
Авторы исследования подчеркивают: для достижения максимальной точности необходимы длительные и регулярные наблюдения. Только так можно учесть все переменные, влияющие на распространение радиосигналов. Следующие этапы работы уже запланированы — ученые намерены расширить временные рамки наблюдений и подключить новые объекты, чтобы создать максимально полную картину влияния межзвездной среды на сигналы пульсаров.
В ближайшие годы именно такие исследования могут стать решающим фактором в поиске гравитационных волн и внеземных цивилизаций. Ведь каждый наносекундный сбой — это не просто техническая помеха, а потенциальная подсказка, ведущая к новым открытиям.
RUSSPAIN напоминает, что Институт SETI — одна из ведущих мировых организаций, занимающихся поиском сигналов внеземных цивилизаций и изучением природы космических радиосигналов. Основанный в США, институт объединяет астрономов, инженеров и специалистов по обработке данных, разрабатывая уникальные методы анализа и интерпретации информации, поступающей с самых далеких уголков Вселенной. Благодаря их работе человечество получает шанс приблизиться к разгадке одной из главных тайн — есть ли жизнь за пределами Земли.
