Когда дело доходит до поиска внеземного разума (SETI) во Вселенной, возникает непростой вопрос, чего следует искать. Помимо извечного вопроса о том, существует ли разумная жизнь где-либо еще во Вселенной (с точки зрения статистики, весьма вероятно, что она существует), существует также вопрос о том, сможем ли мы распознать ее, если и когда увидим Это.
Учитывая, что человечество знакомо только с одной формой цивилизации (нашей собственной), мы склонны искать признаки технологий, которые мы знаем или которые кажутся возможными. В недавнее обучение , исследователь из Институт астрофизики Канарских островов (IAC) предложил искать большие группы спутников в далеких звездных системах - концепция, которую предложил покойный и великий Артур Кларк (известный как Пояс Кларка).
Исследование под названием « Возможные фотометрические подписи умеренно развитых цивилизаций: экзобельт Кларка »- провел Эктор Сокас-Наварро, астрофизик из МАК и Университета Ла Лагуна. В нем он выступает за использование телескопов следующего поколения для поиска признаков массивных поясов геостационарных спутников связи в далеких звездных системах.
Это предложение частично основано на статье, написанной Артуром Кларком в 1945 году (озаглавленной « Использование мирного времени для версии 2 «), В котором он предложил отправить« искусственные спутники »на геостационарную орбиту вокруг Земли для создания глобальной сети связи. В настоящее время в «поясе Кларка» - регионе, названном в его честь, расположенном на высоте 36 000 км над Землей, около 400 таких спутников.
Эта сеть составляет основу современных телекоммуникаций, и в будущем ожидается развертывание гораздо большего числа спутников, которые сформируют основу глобального Интернета. Учитывая практичность спутников и тот факт, что человечество стало так полагаться на них, Socas-Navarro считает, что пояс искусственных спутников, естественно, может считаться «техномаркерами» (аналогами «биомаркеров», которые указывают на наличие жизни ).
Как пояснил в электронном письме Socas-Navarro Universe Today:
«По сути, техномаркер - это все, что мы потенциально можем наблюдать, что может выявить присутствие технологий где-то еще во Вселенной. Это окончательный ключ к поиску разумной жизни. К сожалению, межзвездные расстояния настолько велики, что с нашей нынешней технологией мы можем только надеяться обнаружить очень большие объекты или структуры, что-то сопоставимое с размером планеты ».
В этом отношении экзобельт Кларка не отличается от сферы Дайсона или других форм мегаструктур, которые предлагались учеными в прошлом. Но в отличие от этих теоретических конструкций, Clarke Exobelt вполне возможно использовать с использованием современных технологий.
На графике показано облако космического мусора, которое в настоящее время окружает Землю. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / АО.
«Другие существующие техномаркеры основаны на научно-фантастических технологиях, о которых мы очень мало знаем», - сказал Сокас-Наварро. «Мы не знаем, возможны ли такие технологии и могут ли их использовать другие чужеродные виды. Clarke Exobelt, с другой стороны, представляет собой техномаркер, основанный на реальных, существующих в настоящее время технологиях. Мы знаем, что можем создавать спутники, и, если мы сделаем их, разумно предположить, что другие цивилизации тоже сделают их ».
Согласно Socas-Navarro, когда речь заходит о Clarke Exobelts, есть некоторая «научная фантастика», которую на самом деле можно было бы обнаружить с помощью этих инструментов. Как уже отмечалось, человечество имеет около 400 действующих спутников, находящихся в «поясе Кларка» Земли. Это примерно одна треть существующих спутников Земли, тогда как остальные находятся на высоте 2000 км (1200 миль) или меньше от поверхности - в регионе, известном как низкая околоземная орбита (НОО).
По сути, это означает, что инопланетянам необходимо иметь в своем поясе Кларка еще миллиарды спутников, что составляет примерно 0,01% площади пояса, чтобы его можно было обнаружить. Что касается человечества, мы еще не дошли до того момента, когда наш собственный пояс будет обнаружен внеземным разумом (ETI). Однако это не займет много времени, учитывая, что количество спутников на орбите экспоненциально росло за последние 15 лет.
На основе моделирования, проведенного Socas-Navarro, человечество достигнет порога, при котором его спутниковый диапазон будет обнаружен ETI к 2200 году. Знание, что человечество достигнет этого порога в не столь отдаленном будущем, делает пояс Кларка жизнеспособным вариантом для SETI. . Как объяснил Сокас-Наварро:
«В этом смысле Clarke Exobelt интересен, потому что это первый техномаркер, который ищет существующие в настоящее время технологии. И это тоже идет в обоих направлениях. Пояс Кларка человечества, вероятно, слишком малонаселен, чтобы его можно было обнаружить по другим звездам прямо сейчас (по крайней мере, с такими технологиями, как наша). Но в последние десятилетия мы заселяем его с экспоненциальной скоростью. Если бы эта тенденция продолжилась, наш пояс Кларка можно было бы обнаружить по другим звездам к 2200 году. Хотим ли мы быть обнаруживаемыми? Это интересный спор, который человечеству скоро предстоит разрешить.
Экзопланета проходит по лицевой стороне своей звезды, демонстрируя один из методов, используемых для поиска планет за пределами нашей солнечной системы. Предоставлено: ESA / C. Карро
Что касается того, когда мы сможем начать поиски Exobelts, Socas-Navarro указывает, что это станет возможным в течение следующего десятилетия. Используя такие инструменты, как Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), Гигантский Магелланов телескоп (GMT), Европейский чрезвычайно большой телескоп (E-ELT) и Тридцатиметровый телескоп (TMT) у ученых будут наземные и космические телескопы с разрешением, необходимым для обнаружения этих полос вокруг экзопланет.
Что касается того, как эти пояса будут обнаружены, это будет самым популярным и эффективным средством поиска экзопланет на сегодняшний день - Метод транзита (также известный как транзитная фотометрия). С помощью этого метода астрономы отслеживают далекие звезды на предмет периодических падений яркости, которые указывают на то, что экзопланета проходит перед звездой. Используя телескопы следующего поколения, астрономы также смогут обнаруживать отраженный свет от плотной полосы спутников на орбите.
«Однако, прежде чем мы направим наши супертелескопы на планету, нам необходимо определить хороших кандидатов», - сказал Сокас-Наварро. «Слишком много звезд, чтобы проверить их, и мы не можем идти по одной. Чтобы найти интересных кандидатов, нам нужно полагаться на проекты по поиску экзопланет, такие как недавно запущенный спутник TESS. Затем мы сможем провести дополнительные наблюдения с помощью супертелескопов, чтобы подтвердить или опровергнуть этих кандидатов ».
В этом отношении телескопы любят Космический телескоп Кеплера и Обзорный телескоп транзитной экзопланеты (TESS) по-прежнему будет выполнять важную функцию в поиске техномаркеров. Если первый телескоп скоро будет выведен из эксплуатации, запуск второго запланирован на 2018 год.
Впечатление художника о внесолнечной планете, проходящей мимо своей звезды. Предоставлено: Центр астрофизических исследований QUB.
В то время как эти космические телескопы будут искать скалистые планеты, расположенные в обитаемых зонах тысяч звезд, телескопы следующего поколения могут искать признаки экзобельтов Кларка и другие техномаркеры, которые иначе было бы трудно обнаружить. Однако, как указал Сокас-Наварро, астрономы также могут найти доказательства экзобандов, просеивая существующие данные.
«Делая SETI, мы понятия не имеем, что ищем, потому что не знаем, что делают инопланетяне», - сказал он. «Таким образом, мы должны исследовать все возможности, которые мы можем придумать. Искать Clarke Exobelts - это новый способ поиска, он кажется, по крайней мере, разумно правдоподобным и, что самое главное, бесплатным. Мы можем искать подписи Экзобелтов Кларка в существующих в настоящее время миссиях, которые ищут экзопланеты, изгнания или экзолуны. Нам не нужно строить дорогостоящие новые телескопы или спутники. Нам просто нужно держать глаза открытыми, чтобы увидеть, сможем ли мы обнаружить сигнатуры, представленные в моделировании, в потоке данных от всех этих проектов ».
Человечество десятилетиями активно искало признаки внеземного разума. Знать, что наши технологии и методы становятся все более совершенными и что более сложные поиски могут начаться в течение десятилетия, безусловно, обнадеживает. Знание того, что нас не заметят никакие ETI, которые существуют еще два столетия, тоже обнадеживает!
И обязательно посмотрите это крутое видео нашего друга Жана Майкла Годье, где он объясняет концепцию Clarke Exobelt:
Дальнейшее чтение: МАК , Астрофизический журнал