Այլմոլորակային բանականության որոնման նոր հայացք. Ինչպե՞ս կարող են գամմա-ճառագայթները, ռենտգենը և նեյտրինոները բացահայտել այլմոլորակային քաղաքակրթությունների գաղտնիքները

Breakthrough Listen-ի և Միչիգանի համալսարանի հետազոտողները առաջարկել են այլմոլորակային քաղաքակրթությունների որոնման հեղափոխական մոտեցում՝ օգտագործելով բարձր էներգիայի աստղագիտություն: Ի տարբերություն ավանդական մեթոդների, որոնք կենտրոնացած են ռադիոազդանշանների վրա, նրանք առաջարկում են փնտրել տեխնո-ստորագրություններ՝ բանական էակների գործունեության հետքեր՝ գամմա-ճառագայթներում, ռենտգենային ճառագայթման և նեյտրինոների մեջ: Նրանց նախնական հաշվետվությունը, որը հրապարակվել է 2025 թվականի հունիսի 19-ին arXiv-ում, բացում է SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) ծրագրի նոր գլուխ, որը տասնամյակներ շարունակ անհաջող փնտրել է այլմոլորակային ռադիոազդանշաններ:

Ինչու՞ բարձր էներգիայի ազդանշաններ

Բարձր էներգիայի ճառագայթումը, ինչպիսիք են գամմա-ճառագայթները, ռենտգենը և նեյտրինոները, կապված են հսկայական էներգիա պահանջող գործընթացների հետ՝ միջուկային ռեակցիաներ, ռելյատիվիստական մասնիկներ կամ կոմպակտ օբյեկտների գրավիտացիոն պոտենցիալ, ինչպիսիք են նեյտրոնային աստղերը կամ սև խոռոչները: Հետազոտության հեղինակները, ներառյալ Բրայան Լացկին, կարծում են, որ նման ազդանշանները կարող են լինել առաջադեմ տեխնոլոգիաների աշխատանքի հետքեր, ինչպիսիք են.

• Հսկայական էներգետիկ կայանքներ, որոնք օգտագործում են միջուկային էներգիա:
• Մեգակառույցներ, ինչպիսիք են Դայսոնի գնդերը, որոնք կլանում կամ վերահաշվարկում են աստղերի էներգիան:
• Տիեզերանավեր, որոնք աշխատում են մատերիայի անիհիլյացիայով կամ էներգիայի այլ էկզոտիկ աղբյուրներով:

Օրինակ՝ նեյտրինոները, որոնք գրեթե չեն փոխազդում մատերիայի հետ, կարող են վկայել բարձր էներգիայի գործընթացների մասին, որոնք անհասանելի են երկրային տեխնոլոգիաներին: Գամմա-ճառագայթները և ռենտգենը, իրենց հերթին, կարող են լինել հզոր կայանքների աշխատանքի կողմնակի արդյունք կամ նույնիսկ միջաստղային հաղորդակցության համար դիտավորյալ ստեղծված ազդանշաններ:

«Բարձր էներգիայի ճառագայթումը ծագում է հսկայական էներգիայի կենտրոնացման վայրերից: Եթե այլմոլորակային քաղաքակրթություններ գոյություն ունեն, նրանք կարող են օգտագործել նման աղբյուրներ՝ թողնելով նկատելի տեխնո-ստորագրություններ», - նշում են հեղինակները:

Ինչպե՞ս փնտրել տեխնո-ստորագրություններ

Ավանդական ռադիոհեռադիտակները, ինչպիսիք են Arecibo-ն կամ FAST-ը, փնտրում են նեղաշերտ ռադիոազդանշաններ, որոնք կարող են լինել արհեստական: Սակայն բարձր էներգիայի մոտեցումը պահանջում է այլ գործիքներ և մեթոդներ.

• Գոյություն ունեցող աստղադիտարաններ. Հեռադիտակները, ինչպիսիք են Fermi-LAT-ը (գամմա-ճառագայթներ), Chandra-ն (ռենտգեն) կամ IceCube-ը (նեյտրինոներ), արդեն հավաքում են տվյալներ, որոնք կարող են վերլուծվել անոմալիաների համար: Օրինակ՝ Անտարկտիդայի IceCube-ը գրանցում է 30 ՏեՎ-ից մինչև մի քանի ՊեՎ էներգիայով նեյտրինոներ, որոնք կարող են կապված լինել այլմոլորակային աղբյուրների հետ:
• Մեքենայական ուսուցում. ML ալգորիթմները կարող են բացահայտել անոմալիաներ մեծ տվյալների զանգվածներում, ինչպիսիք են ռենտգենային պատկերները կամ գամմա-ճառագայթների պոռթկումները, որոնք չեն համապատասխանում բնական աստղաֆիզիկական գործընթացներին, օրինակ՝ գամմա-պոռթկումներին (GRB) կամ պուլսարների ճառագայթմանը:
• Համակցված դիտարկումներ. Քանի որ նեյտրինոները չեն կենտրոնացվում ոսպնյակներով, դետեկտորները, ինչպիսիք են IceCube-ը կամ KM3NeT-ը, ընդգրկում են երկնքի մեծ տարածքներ, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական անսպասելի ազդանշանների որոնման համար: Սա թույլ է տալիս SETI-ն իրականացնել զուգահեռ այլ դիտարկումների հետ՝ առանց լրացուցիչ ծախսերի:

Հեղինակները ընդգծում են, որ բարձր էներգիայի SETI-ն դեռ սաղմնային վիճակում է, ինչպես ռադիո-SETI-ն 1960-ականներին: «Սա երկարաժամկետ նախագիծ է, որը պահանջում է տասնամյակներ ենթակառուցվածք ստեղծելու համար, բայց առաջին քայլերն արդեն արված են», - նշված է հոդվածում:

Տեխնո-ստորագրությունների հավանական աղբյուրներ

Հետազոտողները առանձնացնում են մի քանի օբյեկտներ, որոնք կարող են կապված լինել այլմոլորակային քաղաքակրթությունների հետ.

• Կոմպակտ օբյեկտներ. Նեյտրոնային աստղերը կամ սև խոռոչները կարող են օգտագործվել զարգացած քաղաքակրթությունների կողմից էներգիա ստանալու համար՝ շնորհիվ նրանց ուժեղ գրավիտացիոն պոտենցիալի: Օրինակ՝ նեյտրոնային աստղերի մակերևույթի վրա կյանքը կարող է օգտագործել նրանց ճառագայթման միջուկային էներգիան:
• Անցողիկ երևույթներ. Գամմա-ճառագայթների կամ ռենտգենի կարճատև պոռթկումները կարող են լինել տեխնոլոգիաների աշխատանքի արդյունք, ինչպիսիք են միջաստղային փարոսները կամ տիեզերանավերի շարժիչները:
• Անսովոր հանգիստ օբյեկտներ. Սպասվող ճառագայթման բացակայությունը, օրինակ՝ կարմիր գաճաճների վրա կորոնային ռենտգենային բռնկումների ճնշումը, կարող է վկայել «հելիոինժեներիայի» մասին՝ աստղային ակտիվության կառավարում մոլորակների բնակելիության պահպանման համար:
• Արեգակնային համակարգ. Բարձր էներգիայի տեխնո-ստորագրությունները կարող են հայտնաբերվել նույնիսկ Երկրի մոտակայքում, օրինակ՝ արևային բռնկումներում, Յուպիտերի ճառագայթման գոտում կամ Լուսնի վրա՝ որպես հին իրադարձությունների «պալեո-դետեկտորներ»:

Օրինակ է «սև խոռոչներով աշխատող աստղանավերի» վարկածը, որոնք կարող են արձակել գամմա-ճառագայթներ, որոնք տեսանելի են ժամանակակից հեռադիտակներով, թեև նման ենթադրությունները դեռևս սպեկուլյատիվ են:

Նոր մոտեցման առավելություններն ու մարտահրավերները

Առավելություններ.

• Լայն ծածկույթ. Նեյտրինո-դետեկտորները, ինչպիսիք են IceCube-ը, KM3NeT-ը կամ ապագա IceCube-Gen2-ը, զգայուն են երկնքի մեծ տարածքների նկատմամբ, ինչը մեծացնում է հազվագյուտ իրադարձությունների հայտնաբերման հնարավորությունները:
• Գոյություն ունեցող տվյալներ. Ռենտգենային հեռադիտակների (Chandra, XMM-Newton) և գամմա-հեռադիտակների (Fermi-LAT, HAWC) արխիվները պարունակում են տերաբայթեր տեղեկատվություն՝ պատրաստ վերլուծության համար:
• Բազմակողմանի մոտեցում. Գամմա-ճառագայթների, ռենտգենի և նեյտրինոների տվյալների համադրումը ռադիո- և օպտիկական դիտարկումների հետ մեծացնում է տեխնո-ստորագրությունների հայտնաբերման հավանականությունը, ինչպես դա եղավ TXS 0506+056 բլազարի դեպքում, որտեղ IceCube-170922A նեյտրինոն համընկավ գամմա-պոռթկումի հետ:

Մարտահրավերներ.

• Բարձր ֆոն. Աստղաֆիզիկական նեյտրինոները (տարեկան մոտ 10) կորչում են մթնոլորտային նեյտրինոների (~10⁵ տարեկան) և մյուոնների (~10¹¹ տարեկան) ֆոնում, ինչը պահանջում է բարդ ֆիլտրում:
• Ստորագրությունների բացակայություն. Նեյտրինոները չունեն արհեստական ծագման հստակ նշաններ, ինչը բարդացնում է դրանց մեկնաբանումը:
• Սահմանափակ ռեսուրսներ. Բարձր էներգիայի SETI-ն առայժմ հենվում է համակցված դիտարկումների վրա, քանի որ նեյտրինոների համար մասնագիտացված հեռադիտակները անհնար են դրանց ֆիզիկական հատկությունների պատճառով:

Հեռանկարներ և հետագա քայլեր

Հեղինակներն առաջարկում են բարձր էներգիայի մոտեցումը SETI-ին ինտեգրել հետևյալ կերպ.

• Արխիվների վերլուծություն. Fermi-LAT-ի, Chandra-ի և IceCube-ի տվյալների վերանայում՝ օգտագործելով մեքենայական ուսուցում՝ անոմալիաներ հայտնաբերելու համար, ինչպիսիք են անսովոր բռնկումները կամ «հանգիստ» օբյեկտները:
• Նոր առաքելություններ. Ապագա հեռադիտակները, ինչպիսին է IceCube-Gen2-ը, կարող են 3 տարվա դիտարկումների ընթացքում 5σ ճշգրտությամբ որոշել գամմա-ճառագայթների ծագումը (օրինակ՝ LHAASO-ի աղբյուրներից), ինչը կօգնի տարբերակել հադրոնային և լեպտոնային գործընթացները:
• Բազմակողմանի ծրագրեր. Նեյտրինո-դետեկտորների տվյալների համադրում գամմա- և ռենտգենային հեռադիտակների հետ, ինչպես TAToO (ANTARES) ծրագրում, որն օգտագործում է օպտիկական և ռենտգենային դիտարկումներ՝ նեյտրինոների աղբյուրները փնտրելու համար:

Հետազոտողները ընդգծում են, որ նույնիսկ եթե տեխնո-ստորագրություններ չգտնվեն, բարձր էներգիայի մոտեցումը կարող է հանգեցնել նոր աստղաֆիզիկական երևույթների հայտնաբերման, ինչպիսիք են անհայտ տիպի անցողիկներ կամ կոմպակտ օբյեկտների գործընթացներ:

Եզրակացություն

Գամմա-ճառագայթների, ռենտգենի և նեյտրինոների օգտագործման առաջարկը այլմոլորակային բանականության որոնման համար բացում է SETI-ի նոր դարաշրջան: Այս մոտեցումը, որը նկարագրված է arXiv:2506.16351 նախնական հաշվետվությունում, օգտագործում է գոյություն ունեցող տվյալներ և տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են IceCube-ը, Fermi-LAT-ը և մեքենայական ուսուցումը, առաջադեմ քաղաքակրթությունների հետքերը փնտրելու համար, որոնք ընդունակ են կառավարել հսկայական էներգիա: Թեև բարձր ֆոնի և հստակ ստորագրությունների բացակայության հետ կապված մարտահրավերները մնում են, բարձր էներգիայի սպեկտրում տեխնո-ստորագրությունների հայտնաբերման ներուժը դարձնում է այս մեթոդը խոստումնալից: Առաջիկա տարիներին, IceCube-Gen2-ի նման դետեկտորների զարգացմամբ և արխիվների վերլուծությամբ, մենք կարող ենք ոչ միայն մոտենալ այլմոլորակային կյանքի հայտնաբերմանը, այլև խորացնել Տիեզերքի ֆիզիկայի մասին մեր ընկալումը: