Новая охота на признаки цивилизаций типа II и типа III вернулась с мрачными результатами

Прошло более шестидесяти лет с тех пор, как доктор Фрэнк Дрейк (отец уравнения Дрейка) и его коллеги организовали первое исследование по поиску внеземного разума (SETI).

Этот проект был известен как проект Озма. который полагался на радиотелескоп «Большое ухо» в Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) в Гринбэнке, Западная Вирджиния, для поиска признаков радиопередачи в Тау Кита и Эпсилон Эридана. Несмотря на многочисленные опросы, проведенные с тех пор, не было обнаружено никаких четких доказательств технологической активности (т. е. «техносигнатур»).

Это, естественно, поднимает крайне важный вопрос: не ошибаемся ли мы в делах SETI? ? Вместо того, чтобы искать техносигнатуры внутри нашей галактики, как это делали все предыдущие исследования SETI, следует ли нам искать активность за пределами нашей галактики (от возможных цивилизаций типа II и типа III)?

Это предположение было исследовано в недавнем исследовании. документ, подготовленный исследователями из Национального университета Чунг Син на Тайване. Используя данные крупнейшего на сегодняшний день проекта SETI, Breakthrough Listen, команда искала потенциальные радиотехносигнатуры из внегалактических источников.

Исследовательскую группу возглавлял Юрий Уно, доктор философии. студент-физик Национального университета Чунг Син (NCHU) в Тайчжуне, Тайвань. К ней присоединилась международная группа астрономов и астрофизиков из Национального университета Цинхуа (NTHU) в Синьчжу, Тайвань; Австралийский национальный университет (ANU) и Национальная астрономическая обсерватория Японии (NAOJ).

Документ, описывающий их исследования и результаты, недавно появился вЕжемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества. /em>

Шкала Кардашева оценивает энергопотребление для трех типов цивилизаций. (Indif/Gts-tg/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons)

Ключевым соображением для исследования группы является шкала Кардашева, схема классификации внеземного разума (ETI), предложенная Советский астрофизик Николай Кардашев в 1964 году. По словам Кардашева, внеземные цивилизации можно разделить на три «типа» в зависимости от количества энергии, которую они могут использовать.

• Тип I — «Планетарные цивилизации», способные использовать и хранящие всю энергию своей родной планеты (4×10¹⁹ эрг/сек).
• Тип II — «Звездные цивилизации», способные использовать всю энергию, излучаемую их звездой ( 4×10³³ эрг/сек)
• Тип III — «Галактические цивилизации», способные использовать энергию целой галактики (4×10⁴⁴ эрг/сек).

На сегодняшний день большинство исследований SETI были сосредоточены (явно или неявно) на деятельности, соответствующей цивилизации типа I. Помимо ограниченных предположений о транзитных мегаструктурах, таких как загадочное затемнение KIC 8462852 (также известной как Звезда Табби), попытки поиска возможных техносигнатур Типа II и Типа III были очень ограниченными.

По данным тайваньской команды , это оставляет опросы SETI очень ограниченными с точки зрения области поиска и упускает из виду потенциальные техносигнатуры, которые могли бы быть очень яркими.

Как объяснил Оно Universe Today по электронной почте:

» seti>

«Однако этот подход менее эффективен в отношении количества наблюдаемых звезд, потому что наблюдения ведутся одна за одной из 100 миллиардов звезд в нашей галактике. Кроме того, этот подход может быть недостаточно полным для обнаружения более развитых гипотетических цивилизаций, способных обрабатывать сильные радиосигналы в других галактиках».

Чтобы устранить эти ограничения, Оно и ее команда сосредоточились на расширении искать за пределами нашей галактики и рассмотреть возможность существования высокоразвитых цивилизаций. Эти цивилизации будут способны отправлять на несколько порядков больше информации на гораздо большие расстояния, что значительно увеличит шансы на обнаружение.

Согласно оригинальной статье Кардашева , цивилизация типа II будет способна передавать 3×10⁹ бит/сек в радиусе 100 000 световых лет от своей звездной системы, 3×10⁵ бит/сек в радиусе 1 миллиона световых лет, но не более того.

Цивилизация типа III могла бы передавать со скоростью от 2,4×10¹⁵ до 2,4×1013 бит/сек в радиусе 100 000 и 10 миллионов световых лет и 3 × 10¹⁰ бит/сек в радиусе 10 миллиардов световых лет.

Для своего исследования Уно и ее команда изучили данные, полученные Breakthrough Listen (BL) с момента его запуска в 2016 году. В частности, они провели статистический анализ результатов необнаружения, о которых сообщает BL.

Как Уно объяснил, что отсутствие обнаружения позволило команде BL установить верхние пределы существования внеземных цивилизаций на основе количества звезд, которые они наблюдали:

«Однако поле зрения радиотелескопов было намного больше, чем видимый размер звезд-мишеней, что позволяет им одновременно наблюдать другие галактики на заднем плане. Поэтому мы проанализировали количество звездных систем на основе фоновых галактик, предполагая, что развитые цивилизации будут иметь возможность посылать нам сигналы из других галактик. Наш статистический анализ показывает, что BL могла наблюдать сотни триллионов звездных систем».

Принимая во внимание фоновые галактики из ранее наблюдаемых полей SETI, Уно и ее коллеги обнаружили, что количество наблюдаемых звезд было намного больше, чем сообщалось ранее.

На самом деле, они обнаружили, что общее число примерно на десять порядков (n¹⁰) больше, чем в предыдущих исследованиях, посвященных отдельным звезд в нашей галактике. Однако, как объяснил Уно, их результаты показали, что количество цивилизаций в нашей локальной Вселенной, о которых мы могли бы услышать, было ошеломляюще низким:

«Наш статистический метод предполагает, что менее одной из сотен триллионов внегалактических цивилизаций в пределах 969 Мпк обладают радиопередатчиком мощностью более 7,7 x 10²⁶ Вт, если предположить, что одна цивилизация приходится на звездную систему с массой в одну солнечную массу. Кроме того, мы сопоставили поля обзора ШМ с каталогом фотометрических красных смещений WISE SuperCOSMOS и сравнили [его] со статистическим методом.

«Наш результат устанавливает самые строгие ограничения на сегодняшний день для скорости передатчика при такой высокой частоте. уровней мощности, подчеркивая высокую эффективность поиска радиопередатчиков в галактиках и редкость технологически развитых цивилизаций в нашей Вселенной.»

Конечно, этот последний статистический анализ может звучать как плохие новости. Но важно отметить, что исследования, устанавливающие пределы вероятности обнаружения внеземных цивилизаций, необходимы для исследований SETI.

Это то, что предшественник SETI доктор Фрэнк Дрейк попытался уловить с помощью своего знаменитого уравнения Дрейка, которое установило теоретические ограничения на количество внеземных цивилизаций, с которыми человечество может общаться в нашей галактике. Расширив эти пределы за пределы Млечного Пути, Уно и ее коллеги установили теоретические ограничения, которые на много порядков выше.

Более того, Уно подчеркнула, что этот последний анализ охватывает только часть известной Вселенной и имеет существенные ограничения по частоте и продолжительности. Более того, по ее словам, это открывает новые возможности для исследований SETI:

«Важно отметить, что, хотя это был самый масштабный поиск SETI из когда-либо проводившихся, он охватил лишь небольшую часть неба (0,05 процента), доли частоты (0,5 процента) и ограниченной продолжительности времени (5 минут), кроме того, есть и другие параметры, которые необходимо учитывать, такие как время и направление, и мы не можем сразу сделать вывод, что мы одни в Вселенная.

«Предыдущие работы ограничены небольшим количеством наблюдаемых звезд. В этой статье мы продемонстрировали, насколько эффективен внегалактический поиск SETI с точки зрения количества наблюдаемых звезд. Поэтому я считаю, что дополнительные галактики — это граница исследований SETI, и мы должны продолжать поиски SETI, чтобы лучше понять возможности других цивилизаций».

Дальнейшее чтение: arXiv

Эта статья была изначально опубликована Business Insider.