За последнее десятилетие мы изобрели удивительные инструменты — обсерватории и орбитальные телескопы — позволяющие внимательно смотреть на звезды. И обнаружили, что вокруг них часто можно увидеть планеты. Теперь ученые пытаются выяснить, может ли в таких мирах существовать жизнь. Есть два способа определить это. Первый — искать биосигнатуры, такие как кислород. Это может сообщить нам о наличии простейшей жизни.

И второй, более интересный, — искать техносигнатуры. Характерные для развитой цивилизации. Это могут быть радиосигналы или мегаструктуры, то есть искусственные объекты гигантского масштаба, такие как гипотетические суперкомпьютеры размером со звезду или сферы Дайсона. Как сообщает американское издание Supercluster, НАСА недавно втайне начало финансировать поиск таких инопланетных мегаструктур — впервые в истории агентства.

Поиски биосигнатур хорошо финансируются уже несколько десятилетий. А вот с поиском техносигнатур не сложилось. В 1993 году НАСА прекратило программу, предназначенную для поиска микроволновых сигналов искусственного происхождения. В результате сейчас мы думаем, что таких сигналов в космосе просто нет. Но их никто и не ищет! Астрономы-любители занимаются этим в свое свободное время. Знаменитый сигнал «Вау!» был найден в 1977-м. И по поводу его происхождения до сих пор строят гипотезы — потому что из реальных данных обсуждать больше нечего.

Для сравнения, мы получили больше странных сигналов даже из собственных морей. За последние двадцать пять лет был и «Бульк», и «Джулия», и «Поезд», и десятки других. В то время как в космосе, по всей видимости, за это время ничего интересного не происходило.

Но есть признаки оттепели. С конца 2019 года НАСА незаметно выдало четыре гранта на финансирование поиска техносигнатур. А в ноябре 2020 года — выдало большой грант на обследование всего неба на предмет аномальных объектов, бросающих тень на звезды. Этим займется Ames Research Center НАСА в Кремниевой долине.

Они будут изучать причины, из-за которых звезда в разное время может значительно отличаться по яркости. Ими могут быть, например, объекты, вращающиеся на ее орбите — экзопланеты или экзокометы. А также солнечные пятна на самой звезде. Но могут быть и структуры развитых цивилизаций, которые проходят перед звездами (осуществляют «транзит»). Это не обязательно должны быть сферы Дайсона, достаточно невероятно крупных кораблей или других масштабных объектов, способных вызвать затемнение. А по их нерегулярности и в целом странному поведению можно будет делать выводы по поводу их естественного или искусственного происхождения.

Это будет первое крупномасштабное исследование транзитных техносигнатур. Уникальная работа в техническом плане.

Есть несколько причин, по которым НАСА изменила свою политику по поводу поиска техносигнатур. Одна из главных — вмешательство миллиардеров. В 2015 году Юрий Мильнер запустил Breakthrough Listen, выделив 100 миллионов долларов на поиск внеземных цивилизаций. Они арендуют время на телескопах, нанимают астрономов и слушают сигналы от других планет. А также ищут в космосе излучения от лазерных источников.

Идея Мильнера признана наиболее всесторонней попыткой поиска внеземной разумной жизни на данный момент. И они уже нашли несколько интересных сигналов, идущих из разных галактик. Например, сигнал частоты 982 МГц, полученный со стороны Проксима Центавра в апреле и мае 2019-го, уже сравнивают по значимости с сигналом «Вау!».

Исследователи, принимающие участие в Breakthrough Listen, активно публикуют статьи в ведущих астрономических журналах. И это меняет восприятие у других ученых. Они видят, что проект достаточно плодотворный. А поиск внеземных цивилизаций — больше не удел поклонников теорий заговора, а серьезная наука, которой не стыдно заниматься.

Благодаря использованию орбитальных телескопов (в основном Kepler, а теперь и TESS), астрономы теперь знают, что примерно каждая пятая звезда имеет планету, потенциально пригодную для жизни. Миссия Кеплера в свое время обнаружила больше 4000 планет вокруг ближайших звезд. И сделала два вывода:

• планеты вокруг звезд — явление повсеместное, и характерное не только для Солнечной системы.
• в основном планеты в нашей галактике размерами больше Земли, но меньше Нептуна.

Теперь ученые знают, на какие характеристики ориентироваться, замечая «транзит» объекта перед светом звезды. И у них есть огромные массивы данных, в особенности с TESS, которые можно анализировать.

Стратегия пока одна: искать всё странное. Любое непонятное изменение яркости звезды. Единственная сложность — данных слишком много. Спутник TESS снимает 200 000 ближайших к нам звезд, каждая из которых может затеняться несколькими объектами. Нужны алгоритмы с AI и машинным зрением, автоматически классифицирующие миллионы вариантов. И подающие сигнал в том случае, если какой-то объект не поддается классификации. Чтобы потом ученые могли сосредоточиться именно на таких случаях.

Например, в 2015-м астрономы и обычные интернет-энтузиасты обнаружили звезду, ныне известную как звезда Табби. Она демонстрировала очень необычное затемнение, теряя до 22 процента яркости, причем с нерегулярными интервалами. С тех пор ученые придумали этому несколько объяснений: столкновение экзопланет, создавшее пелену из обломков размером с крупную планету; облака межзвездной пыли; несколько черных дыр; гигантские коллекторы света или недостроенная сфера Дайсона. Гипотез очень много, а опровергнуть или подтвердить мы сможем их только если найдем еще несколько похожих объектов. Окончательно понять, что происходит со звездой Табби, мы сможем только так.

Новое исследование также даст первую оценку того, сколько транзитных техносигнатур может существовать в галактике. Исследователи только начали изучать идею транзита техносигнатур в свете звезды в последние пять-шесть лет, и сейчас нам мало что известно. Были предприняты небольшие частные попытки найти странные сигналы, одна из них увенчалась успехом — в данных Кеплера в 2019-м астрономы-любители нашли The Random Transiter, звезду, через которую прошло 28 транзитов за 87 дней, со случайными интервалами и степенью затемнения.

Попытки объяснить это какими-то естественными явлениями не увенчались успехом. Все модели показали, что такое невозможно. Даже если допустить существование планет, выпускающих гигантские облака пыли, или десятков крупных планет в одной системе, не помешавших друг другу в процессе формирования. Но всё равно — это нельзя считать четким доказательством обнаружения инопланетных технологий. Возможно, мы не знаем чего-то о звездных системах, или о цикле жизни звезд.

Есть и другие способы поиска техносигнатур. Они должны помочь отличить естественное поведение от «рукотворного» (или щупальце-творного, или что там может быть). Для этого в 2019 году НАСА выдало другой грант на поиск — Адаму Франку из Университета Рочестера и его сотрудникам. Их задача — понять, что должны уловить телескопы, если посмотрят на планету с загрязненной атмосферой. Или на планету, поверхность которой в значительной части покрыта солнечными батареями. Есть ли какая-то особенность, по которой такую планету можно отличить?

По словам Адама Франка, получившего грант, это первый в истории проект поиска техносигнатур, не связанный с радио, который профинансировала НАСА. «Что нам нужно — так это библиотека спектральных сигнатур. Чтобы, получив новые данные, можно было сразу понять — вот, это планета, на которой может быть кислород. А это планета, где часто сжигают полезные ископаемые. А это планета, на которой случилась ядерная война. Тогда искать новые миры с техносигнатурами станет гораздо проще».

Первые данные пока воодушевляют. Например, ученые уже показали, что их программы могут правильно помечать удаленный радиосигнал космического зонда «Вояджер-1» как аномальную техносигнатуру в фоновых радиоданных.