Почему до сих пор нет признаков инопланетных цивилизаций? Новое исследование объясняет, чего ожидать от сигналов внеземных технологий

Учёные уже более шестидесяти лет активно ищут следы внеземной жизни и технологических цивилизаций вне Земли. Несмотря на это, не получено ни одной подтверждённой регистрации сигналов или иных «техносигнатур», то есть признаков существования развитых инопланетных обществ. Новое исследование, опубликованное в The Astronomical Journal, предлагает точный статистический анализ и объясняет, почему это так — даже если технологические сигналы могли уже достигать Земли.

Что такое техносигнатуры и как мы их ищем

В астрономии под техносигнатурами понимаются любые измеримые сигналы или физические следы, указывающие на существование технологий вне Земли — например:

• искусственные радиосигналы или лазерные вспышки,
• избыточное тепловое излучение от крупных строений,
• регулярные коды или модуляции, которые сложно объяснить природными процессами.

С момента первых экспериментов SETI в 1960 году астрономы сканировали галактику в разных диапазонах — от радиоволн до оптического и инфракрасного излучения — в надежде выявить такие признаки. Однако ни один из подобных сигналов не был достоверно подтверждён как созданный технологической цивилизацией.

Ключевая проблема: не только достиг ли сигнал Земли, но и смогли ли мы его обнаружить

Авторы нового исследования из Швейцарской высшей технической школы Лозанны (EPFL) подчеркнули, что для того, чтобы мы фиксировали инопланетный сигнал, должны выполняться две независимые условия одновременно:

1. сигнал должен фактически физически пройти через локальное пространство Земли;
2. наши телескопы и детекторы должны быть направлены туда, где он проходит, иметь достаточную чувствительность и уметь отличить его от земного и космического шума.

Если хотя бы одно из этих условий не выполнено — даже если сигнал действительно прошёл рядом с Землёй — мы не увидим его. Например, сигнал может быть слишком слабым, коротким или в диапазоне частот, где современные приборы недостаточно чувствительны.

Как исследователи оценили вероятность прошлых контактов

Учёные систематизировали возможные параметры техносигнатур, включая:

• число сигналов, которые могли пересечь Землю с 1960 года,
• длину жизни техносигнатур (от дней до тысяч лет),
• расстояния, на которых современные инструменты могли бы их обнаружить.

С помощью байесовского статистического подхода они рассчитали, сколько подобных контактов должно было произойти, чтобы мы с высокой вероятностью уже что-то зарегистрировали. Оказалось, что в большинстве реалистичных сценариев для достижения высокой вероятности детекции число прошлых контактов должно быть невероятно большим — гораздо выше, чем количество потенциально обитаемых планет в ближайших сотнях или тысячах световых лет.

Это означает, что даже если цивилизации и существуют, их сигналы:

• могут быть слишком редкими;
• слишком слабыми;
• исходить с расстояний, где их невозможно зарегистрировать современными приборами.

Почему сигналы могли пройти мимо без обнаружения

Может показаться, что если радиотелескоп прослушивает небо десятилетиями — сигналы должны были уже зарегистрироваться. Однако фактическое положение дел сложнее:

• астрономы наблюдают значительно меньше пространства, чем кажется: даже после шести десятилетий наблюдений охвачена лишь крошечная часть галактики;
• инструменты направляются не везде и не всё время, а лишь на отдельные участки неба и диапазоны частот;
• многие сигналы могли приходить в момент, когда Земля или телескопы «не смотрели» в нужном направлении.

В результате, по мнению авторов, вероятность того, что сигнал проходил, но остался не замеченным, остаётся высоким сценарием.

Как это меняет стратегию поиска

Исследование подчёркивает, что простое ожидание «случайного обнаружения сигнала» недостаточно. Чтобы повысить шансы найти техносигнатуру, требуется:

• значительно расширить область наблюдения — не ограничиваться ближайшими окрестностями Солнца;
• улучшить чувствительность приборов;
• проводить долгосрочные непрерывные мониторинги широких диапазонов частот и участков неба.

Учёные отмечают также, что длинные, устойчивые сигналы, распространяющиеся в галактике на тысячи световых лет, более вероятно будут обнаружены, чем короткие импульсы в узком диапазоне.

Что это говорит о перспективах SETI

На сегодняшний день ни одно наблюдение не дало достоверного сигнала внеземной технологии. Однако вывод исследователей не сводится к утверждению, что инопланетные цивилизации не существуют. Вместо этого анализ показывает, что:

• отсутствие данных до сих пор не исключает существование технологических цивилизаций;
• вероятность их обнаружения остаётся низкой без значительного расширения и усиления наблюдательных программ;
• текущие ограничения инструментов и стратегии поиска могут объяснять «тишину» в SETI.

Фундаментальные выводы

Подводя итог, ключевые факты, вытекающие из исследования:

• отсутствие зарегистрированных сигналов не означает отсутствие технологических цивилизаций;
• для высокой вероятности обнаружения потребуется, чтобы за последние десятилетия множество сигналов прошло через Землю — это маловероятно в реалистичных сценариях;
• вероятнее обнаруживать длинные, мощные и распространённые техносигнатуры на больших расстояниях;
• поиск должен быть целенаправленным, масштабным и непрерывным, охватывая различные диапазоны и уголки галактики.

Контекст современной астробиологии

Этот вывод согласуется с существующими проблемами в поисках внеземной жизни: несмотря на открытие тысяч экзопланет, ни на одной из них пока не найдено достоверных биосигнатур (признаков жизни), а техносигнатуры — ещё менее вероятны.

Кроме того, учёные обсуждают парадокс Ферми — вопрос, почему при огромном числе звёзд и потенциально обитаемых миров мы не наблюдаем следов цивилизаций. Этот новый анализ даёт строгую вероятностную оценку того, что «тишина» может быть связана с ограниченными возможностями наблюдений, а не с отсутствием жизни за пределами Земли.

Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org