Вселенная остаётся безмолвной. Несмотря на десятки лет поисков, мы ещё ни разу не обнаружили сообщений от нечеловеческих форм жизни. Одно из потенциальных объяснений этого предлагает гипотеза «тёмного леса». Согласно ей, Вселенная молчит, потому что она подобна тёмной и тенистой лесной местности, в которой могут таиться хищники. Поэтому разумные виды вряд ли сообщат о себе из страха, что более совершенная или враждебная цивилизация мгновенно их уничтожит. Гипотеза позаимствовала своё название из романа Лю Цысиня «Тёмный лес», но сама идея предшествовала книге.
Астроном Вишал Гаджар — исследователь из Института SETI и участник Breakthrough Listen Program — самого большого научного проекта по поиску разумной жизни. В моём недавнем интервью с ним он упомянул гипотезу «тёмного леса». Гаджар — соавтор научной статьи в The Astrophysical Journal, согласно которой космическая погода вокруг звёзд может препятствовать получению нами сигналов от инопланетных форм жизни. Я задал ему вопрос: если однажды мы обнаружим сообщения от инопланетян, должны ли мы ответить им?
Он ответил, что для человечества Вселенная по-прежнему остаётся очень тёмным лесом. «Если находишься в кромешно тёмном лесу, не стоит издавать звуки, чтобы привлечь к себе внимание. Аналогично, я бы не советовал передавать сигналы инопланетянам».
Он не говорит, что этого не стоит делать вообще; просто время ещё не пришло. У нас не только нет необходимых для коммуникации технологий, но мы ещё и юный вид, слишком погружённый во внутренние конфликты.
Мы обсудили с Гаджаром его находки, его оптимистичный настрой и те типы сигналов, которые нам нужно искать. Также мы обсудили теории заговоров, связанные с НЛО, фильм «День независимости» и возможный внешний вид инопланетян.
В чём заключается поиск сообщений нечеловеческих форм жизни?
Это очень увлекательная область исследований. Мы пытаемся ответить на один из самых древних вопросов человечества: одиноки ли мы во Вселенной? С другой стороны, немного расстраивает то, что мы пока не нашли никаких признаков жизни за пределами Земли. Но я настроен крайне оптимистично. Думаю, что мы, как минимум, получим часть ответов о биологической жизни за ближайший десяток лет. Благодаря вводу в эксплуатацию новых телескопов мы сможем изучать атмосферы экзопланет, что помогает нам обнаруживать признаки биологической активности. Но что касается разумной, технологически развитой жизни, то пока ничего похожего обнаружить не удалось. Если мы найдём жизнь, разработавшую технологию, которую можно обнаружить на межзвёздных расстояниях, это будет феноменально.
Были ли в вашей карьере случаи, когда вы ощущали, что крайне близки к нахождению искомого?
Ничто не было и близко похоже на то, как, по нашему мнению, должен выглядеть сигнал. Впрочем, в прошлом у нас были ложноположительные результаты, которые достаточно сильно нас взволновали. Был взбудораживший нас сигнал BLP-1, с которым я работал в рамках Breakthrough Listen Program. Но в конечном итоге мы его исключили. Был и ещё один пример, с которым я тоже очень плотно работал — сигнал, обнаруженный при помощи китайского телескопа FAST. Если бы этот сигнал генерировался человеческими технологиями, его можно было бы отслеживать со множества различных направлений в небе, но мы обнаружили его только в одной части неба. Он очень нас взбудоражил, мы активно обсуждали его.
Спустя множество бессонных ночей мы исключили его, потому что при более внимательном исследовании сырых данных обнаружилось, что сигнал с большой вероятностью был радиопомехами с Земли.
В вашей новой статье говорится, что космическая погода может препятствовать обнаружению сообщений разумной жизни. Как погода вокруг звезды может помешать инопланетянину с далёкой планеты, пытающемуся отправить радиосообщение сквозь галактику на Землю?
Наша гипотеза заключается в том, что сигналы, которые мы ищем, имеют крайне узкий спектр частот. Например, одну частоту. И на то есть очень веская причина: все известные нам природные источники генерируют сигналы множественных частот: ревущий ветер, разбивающиеся волны океана, треск огня, а рукотворные частоты обычно сконцентрированы, иногда даже в один чистый тон. Представьте, что вы крутите ручку и настраиваете радио, чтобы сфокусироваться на одной станции, но если сдвинуть ручку слишком далеко, то вы потеряете станцию.
Однако если сигнал исходит с планеты, из-за орбиты которой она периодически проходит за её собственной звездой, то прежде, чем направиться к нам, сигнал должен пройти через окружающую звезду плазму и турбулентность. Эта среда размывает пики в нечто более широкое и плоское. Сигнал по-прежнему присутствует и несёт ту же самую энергию, но вместо острого пика, который могут распознать наши инструменты, он распределён на спектр частот, а наши системы обнаружения, специально настроенные на поиск острых пиков, просто игнорируют их. Это одна из причин того, что мы могли пропускать подобные сигналы в прошлом.
Можете подробнее рассказать о том, почему разумная жизнь с большей вероятностью испускает узкий сигнал?
Это просто гипотеза. Мы понятия не имеем, что делают инопланетяне. Это догадка, основанная на нашем современном понимании радиокоммуникаций. Узкополосные радиосигналы — основные кандидаты, потому что в природе ничего подобного не существует. Если мы обнаружим такой сигнал, то можем с полной уверенностью сказать, что это искусственный сигнал, созданный какой-то формой жизни.
Кроме того, узкополосные сигналы полезны для коммуникаций и по практическим причинам: можно встраивать информацию вместе с чистой несущей частотой, и получатель фиксируется на этой несущей, как на маяке, используя её для декодирования сообщения, поступающего рядом с ней. Следовательно, есть веские инженерные причины того, почему их может использовать передающая сведения цивилизация.
Но я считаю, что мы не должны концентрировать все свои усилия на поиске только узкополосных сигналов. Мы действовали так последние шестьдесят-семьдесят лет. За долгие годы исследователи написали сотни научных статей об этом поиске, и все они сосредоточены только на поиске узких радиосигналов. Однако это не единственный сигнал, который мы должны искать.
Какие ещё примеры сигналов для поиска вы можете привести?
Один из них — это широкополосный сигнал, полная противоположность узкополосному. Естественные источники в космосе обычно распространяют сигналы одновременно на множестве частот. Но когда эти сигналы перемещаются в межзвёздной среде, происходит нечто интересное: среда действует подобно толпе: высокие частоты «тонкие» и проникают с лёгкостью, а низкие «толще» и им сложнее пробраться. Поэтому широкополосный сигнал, поступающий от естественного источника, всегда демонстрирует один и тот же паттерн — высокие частоты приходят первыми, низкие частоты запаздывают.
И вот в чём хитрость: разумная цивилизация может знать это и обратить этот эффект — намеренно отправлять свой сигнал так, чтобы низкие частоты поступали первыми, а за ними шли высокие. Природа никогда так себя не ведёт, она попросту на это не способна. Если мы когда-нибудь обнаружим широкополосный сигнал, поступающий в обратном порядке, одно это будет веским свидетельством искусственного происхождения.
Также мы можем искать сигналы со встроенными в них паттернами. Естественные сигналы, по сути, случайны. Если час за часом измерять их статистику, ничто не будет повторяться, ничто не накапливается в структурe. А у сигнала, несущего информацию, существует внутренняя целостность. Его общий статистический отпечаток остаётся стабильным во времени, чего никогда не бывает у случайного шума. Учёные называют это циклостационарностью. Это тип порядка, возникающий только при намеренном кодировании, однако в большинстве экспериментов SETI такая возможность практически игнорируется.
Если цивилизация достаточно развита для того, чтобы намеренно вещать сигнал на межзвёздные расстояния, почему бы ей не предвидеть влияние космической погоды?
Если её цель заключается в намеренной отправке радиосигнала, то да, она бы попыталась избежать проблемы искажения. И для этого есть множество способов. Можно передавать сигнал в обратную от звезды сторону или передавать его места, которое находится дальше от звезды. Также она может передавать сообщения на очень высокой частоте. Большинство исследований мы проводим на низкой частоте, примерно 1,4 ГГц. Это может быть ещё одной причиной того, что мы не получаем сигналы.
Уже предпринимаются усилия к тому, чтобы отслеживать высокочастотные сигналы. В рамках Breakthrough Listen Program проводится поиск всего спектра частот, обнаруживаемых с поверхности Земли: от одного до 100 ГГц. В прошлом у нас не было ресурсов и мощности инструментов выполнять подобные поиски в крупных масштабах, теперь они есть. Я очень надеюсь на то, что в будущем мы сможем не только искать разные категории сигналов, но и на более высоких частотах.
Но когда мы ищем признаки жизни, то не надеемся только на поиск намеренной передачи информации. Мы ещё и пытаемся обнаруживать непреднамеренную, например, утечку излучения.
Нова ли мысль о том, что космическая погода может создавать помехи сообщениям разумных нечеловеческих форм жизни, или это развитие старой идеи? Что в ней нового?
Мы знали, что помехи может создавать космическая погода нашего Солнца, поэтому в основном вели свои поиски в направлении от Солнца. Но никто никогда не учитывал то, что сигнал, который мы ищем, может исходить с планеты, вращающейся вокруг собственной звезды. В этом и заключается новизна нашей статьи: мы хотели привлечь внимание к тому, что этот эффект может возникать и в самом источнике, управлять которым мы не можем.
Похоже на то, что самый распространённый тип звёзд в галактике — это наихудшее место для отправки подобных сигналов. Так ли это?
Да, всё верно. Если взять звёзды нашего Млечного пути, 75% из них представляют собой красных карликов, или карликов со спектральным классом M. Звёзды-карлики класса M гораздо меньше и тусклее нашего Солнца, но в то же время это означает, что они сжигают своё топливо невероятно медленно, а потому живут гораздо дольше. Нашему Солнцу примерно пять миллиардов лет, а умрёт оно ещё через пять миллиардов лет. Но ни один M-карлик пока ещё не умер. Они просто продолжают светить. Это значит, что подобные звёзды с большей вероятностью могут стать домом для жизни, ведь для появления жизни, эволюции разума, развития технологий и так далее требуется много времени.
С другой стороны, у M‑карликов самая плохая космическая погода. Они генерируют много плазмы, сильное магнитное поле и сильные ветры. У них больше корональный выброс массы (это огромный взрывной выброс плазмы и магнитных полей). И если планета вращается вокруг M‑карлика, то она, скорее всего, расположена гораздо ближе к звезде, чем Земля к Солнцу. А как я говорил, чем ближе планета к звезде, тем этот эффект становится сильнее. Чем планета дальше, тем меньше он проявляется. M‑карлики малы и обладают низкой массой, поэтому их планеты естественным образом формируют орбиту гораздо ближе к звезде. Эффект искажений для таких систем ещё больше усиливается.
Именно поэтому наше исследование особенно важно: приблизительно 75% от общего числа звёзд представляет собой M-карликов, и именно в таких звёздных системах этот эффект проявляется сильнее всего. Поэтому у нас нет выбора: нам нужно понять это и корректировать свои исследования с учётом этого.
Как вы думаете, насколько высока вероятность того, что разумная жизнь пыталась связаться с нами, но этому помешала космическая погода?
Во-первых, мы не знаем, насколько широко распространена жизнь во Вселенной, поэтому не можем оценить, сколько цивилизаций могут передавать сигналы. Вместо этого мы создали симуляцию поиска радиосигналов среди одного миллиона звёзд. Из этой симуляции мы выяснили, что примерно 30% звёздных систем — звёзд с планетами и лунами — расположены относительно Земли таким образом, что исходящий из них узкополосный сигнал распределится в чуть более широком спектре частот, примерно на 10 Гц, из-за чего современные методы поиска могут их упускать.
Разумеется, это не означает, что передаёт сигналы на самом деле один миллион звёзд. Скорее, это демонстрирует, что из-за одной только ориентации звезды относительно Земли и распределения сигналов при перемещении в пространстве есть примерно 30-процентная вероятность того, что сигналы от большой выборки звёзд были бы упущены при тех типах поиска, которые мы выполняли последние шестьдесят лет.
Каковы основные оговорки гипотезы о помехах, создаваемых космической погодой?
Во-первых, мы ожидаем, что сигнал поступит из обитаемой зоны. Эта зона включает в себя планеты, вращающиеся вокруг звезды на определённом расстоянии, где возможно существование воды. Это связано с нашим определением жизни. Мы ожидаем, что жизнь будет существовать на планетах, где есть вода в жидком состоянии. Если планета слишком близко к звезде, вода просто испарится. Если планета слишком далеко, вода будет представлять собой лёд. Это одно важное допущение, принятое нами; вероятно, это не такая уж большая натяжка.
Но может быть так, что передатчик, который мы ищем, находится очень далеко от звезды. В таком случае влияние космической погоды будет не таким существенным. В нашу пользу работает то, что мы учитываем влияние только одной звезды. Половина звёзд Млечного пути — это двойные звёзды, с которыми всё даже ещё сложнее и безумнее, потому что эти две звезды движутся вокруг планеты. В таком случае космическая погода будет ещё более хаотичной. Из-за гравитационного влияния происходит большой перенос массы. В среде будет множество заряженных частиц и плазмы. Поэтому мы были очень консервативными в своих оценках.
Радиосигналы — наиболее вероятное средство коммуникаций или мы просто знаем, как их искать?
Здесь мы снова делаем предположение. Очевидно, мы знаем, что бы делал SETI и какую полосу частот могли выбрать инопланетяне, если они вообще выбрали для передачи радиочастоты. Но нужно учесть, что вся жизнь во Вселенной ограничена простым принципом сохранения энергии. Энергия всегда конечна. А радиодиапазон — по-прежнему один из наилучших и энергоэффективных способов общения на дальних расстояниях. Если использовать что-то другое, то придётся потратить большой объём энергии, практически не получив выгод с точки зрения обнаруживаемости. Например, рентгеновские и гамма-лучи имеют гораздо более высокие энергетические требования. Ещё одна причина заключается в том, что волны высокой энергии легко поглощаются межзвёздной средой.
Если мы обнаружим конкретную передачу от нечеловеческой жизни, то как лучше ей ответить?
У нас нет никаких способов двухсторонней коммуникации. Мы говорим о расстояниях астрономического масштаба. Ближайшая к нам звезда находится в четырёх световых годах от нас, поэтому даже если мы обнаружим сигнал с неё, то понадобится четыре года на приём сигнала, а потом ещё четыре года на получение ответа. Это не особо эффективный способ двухстороннего общения. И мы говорим только о ближайшей звезде.
Обычно мы производим поиск в сотнях световых лет. В таких случаях двухсторонняя коммуникация невозможна, поэтому астрономы не особо рвутся отвечать. На самом деле, мы стараемся избежать подобной передачи. Мы не знаем точно, кто будет получателем. Вселенная довольно обширна, а мы — очень молодой вид. Вспомним гипотезу «тёмного леса»: в полной темноте не следует шуметь, чтобы не привлечь к себе внимания. По этой же причине я не рекомендовал бы передавать сигналы инопланетянам.
Можно подойти к этому вопросу и с другой стороны: если мы этого не делаем, то зачем это будут делать инопланетяне? Я не говорю, что этого вообще не стоит делать, просто не нужно торопиться. Не стоит делать этого прямо сейчас, потому что мы не достигли того уровня технологий, того уровня глобализации, при котором мы все можем прийти к согласию о содержимом сообщения. Если в какой-то момент весь человеческий вид придёт к согласию, то это нужно будет сделать, но пока не стоит.
Оптимистично ли вы относитесь к возможности консенсуса всего человечества относительно столь колоссальной задачи?
Я всегда оптимистичен. Сейчас всё идёт не в том направлении, но я оптимист. Именно благодаря этому наши исследования движутся вперёд.
Влияют ли как-то на вашу работу необъяснимые аномальные явления?
Нет, мы с ними не работаем. У меня нет никаких знаний об UAP (Unexplained Anomalous Phenomena — необъяснимые аномальные явления; этот термин пришёл на смену спорному понятию «неопознанные летающие объекты», НЛО).
В некоторых СМИ обзоры вашей статьи связывают с UAP, а также с фантастическими утверждениями о людях, пострадавших от инопланетян или секретных программ НЛО. Почему тема нечеловеческой разумной жизни так сильно связана с теориями заговора и разногласиями?
Когда дело касается непонятных людям тем, возникают теории заговора. Внеземная жизнь — интригующая тема. Все понимают, что есть высокая вероятность существования инопланетной жизни. Это подпитывает массовую истерию, если её так можно назвать. Но у меня абсолютно нет никакой уверенности в теориях об НЛО. Я ещё не видел убедительных доказательств. Пока об этом не сказали ничего существенного люди, имеющие знания в этой области, будет очень сложно судить, исходя из одних только наблюдений обычных людей.
Если я, учёный, напишу статью, в которой просто скажу «Я это видел», то никто мне не поверит, ведь так? Наука работает иначе. Она основана на повторяемости. Ты собираешь данные, находишь им объяснение, публикуешь их, после чего независимым образом верифицируешь доказательства, и это становится открытием. Именно поэтому я очень скептично отношусь к любым таким заявлениям. Но, разумеется, нельзя заставить людей не думать об этом. Это очень увлекательная идея. Мне нравится смотреть фильмы об НЛО, я люблю «День независимости».
Пытались ли вы представить, как может выглядеть инопланетная жизнь? У вас есть в голове какой-то образ?
Сегодня над этим вопросом начали думать многие. Ещё десять-двадцать лет назад мы не знали, что экзопланет так много, а теперь мы обнаружили уже шесть тысяч. Сейчас мы можем сказать, что рядом с почти каждой звездой на небе есть планета. Мы знаем, что планеты не особо уникальны. Люди начали вычислять свойства этих планет. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» может характеризировать атмосферы планет, находящихся очень близко к звёздам. Если свет не достигает поверхности планеты, то есть ли вообще смысл иметь глаза какой-то жизни на ней? Нужно ли ей зрение вообще? В фильме «Проект „Аве Мария“» инопланетянин прилетел с планеты, на которой нет солнечного света, поэтому у него нет глаз. Этот вид пользуется эхолокацией.
Разумеется, мы понятия не имеем, как будет выглядеть внеземная жизнь, да нам это и не особо интересно. Не важно, как они выглядят, если они способны собрать радиотелескоп и передать сигнал; этого нам достаточно.
