Исследователи из Института SETI опубликовали работу, которая ставит под сомнение традиционные стратегии поиска внеземного разума. В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, рассматривается, как космическая погода вокруг звезд может изменить сверхузкополосные радиосигналы еще до того, как они покинут свою родную планетную систему.
Это искажение происходит из-за турбулентной плазмы, генерируемой звездными ветрами и корональными выбросами массы, явлений, аналогичных наблюдаемым на Солнце. Авторы используют данные старых миссий для количественной оценки эффекта и предлагают корректировки в будущих поисках.
В работе в качестве ведущего автора принимали участие астроном Вишал Гаджар и Грейс К. Браун.
Космическая погода влияет на распространение радиоволн
Выявленное явление преобразует сигнал, сконцентрированный на определенной частоте, в более широкое, ослабленное излучение.
Это изменение происходит, когда сигнал проходит через турбулентную среду вблизи излучающей звезды.
В результате передачи, которые будут выглядеть как резкие всплески, могут быть распределены по нескольким частотам, что затрудняет их обнаружение современными алгоритмами SETI.
Данные межпланетных зондов подтверждают модель
Команда исследовала радиосигналы, отправленные такими миссиями, как «Маринер-4», «Пионер-6», «Гелиос-1», «Гелиос-2» и «Викинг», запущенными в период с 1964 по 1976 год.
Эти данные показали, что спектральное уширение происходит при пересечении межпланетной среды Солнца, с большей интенсивностью в периоды солнечных бурь.
Наблюдения с зондов Гелиос, которые работали близко к Солнцу, показали, что искажения увеличиваются по мере приближения сигнала к звезде.
На основе этих прямых измерений исследователи построили модели для других звездных систем и различных диапазонов частот.
Красные карлики представляют собой большую проблему
Звезды М-типа, известные как красные карлики, составляют около 75% звезд Млечного Пути.
Эти звезды меньше, холоднее и очень активны, что создает среду, в которой эффект расширения сигнала имеет тенденцию быть более выраженным.
Хотя вероятность того, что выброс корональной массы точно совпадет с передачей, невелика, менее 3%, при возникновении расширения она может увеличиться более чем в тысячу раз по сравнению с нормальными условиями.
Более высокие частоты могут улучшить обнаружение
Исследование рекомендует отдавать предпочтение более высоким радиочастотам, где воздействие звездной плазмы менее существенно.
Кроме того, он предлагает расширить критерии обнаружения, включив в них несколько более широкие сигналы, которые ранее автоматически отбрасывались.
Этот подход позволяет исследовать то, что на самом деле достигает Земли после изучения космической погоды других звезд.
- Сигналы частотой 100 МГц могут быть расширены до 100 Гц в типичных условиях.
- В более чем 60% смоделированных систем более низкие частоты вызывают еще большие искажения.
- Около 70% систем вызывают легкие блики, а 30% — более серьезные искажения.
Стратегии поиска нуждаются в обновлении
Традиционные алгоритмы SETI фокусируются на чрезвычайно узких частотных пиках, поскольку их трудно создать естественным процессам.
Однако новая модель показывает, что намеренно искусственные сигналы могут потерять эту характеристику при выходе из исходной системы.
Исследование не решает парадокс Ферми, но предлагает механизм, который помогает понять наблюдаемую до сих пор космическую тишину.
Моделирование указывает на значительные пропорции
Расчеты показывают, что эффект уширения имеет место в значительной части звездных систем.
В анализируемых условиях большинство звездных сред слегка изменяют сигналы, тогда как меньшая часть вызывает более радикальные изменения.
Эти результаты были получены в результате экстраполяции реальных данных, собранных человеческими зондами в Солнечной системе.
Работа способствует совершенствованию поиска техносигналов, адаптации их к физической реальности звездной среды. Исследователи продолжают собирать больше данных, чтобы проверить предсказания модели в будущих наблюдениях радиотелескопа.