Исследователи из Breakthrough Listen и Мичиганского университета предложили революционный подход к поиску внеземных цивилизаций, используя высокоэнергетическую астрономию. В отличие от традиционных методов, ориентированных на радиосигналы, они предлагают искать техносигнатуры — следы деятельности разумных существ — в гамма-лучах, рентгеновском излучении и нейтрино. Их препринт, опубликованный 19 июня 2025 года на arXiv, открывает новую главу в программе SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), которая десятилетиями безуспешно искала радиосигналы от инопланетян.

Почему высокоэнергетические сигналы?

Высокоэнергетическое излучение, такое как гамма-лучи, рентген и нейтрино, связано с процессами, требующими огромной энергии: ядерными реакциями, релятивистскими частицами или гравитационным потенциалом компактных объектов, таких как нейтронные звёзды или чёрные дыры. Авторы исследования, включая Брайана Лацки, считают, что подобные сигналы могут быть следами работы передовых технологий, таких как:

  • Гигантские энергетические установки, использующие ядерную энергию.
  • Мегаструктуры, вроде сфер Дайсона, которые поглощают или перенаправляют энергию звёзд.
  • Космические корабли, работающие на аннигиляции материи или других экзотических источниках энергии.

Например, нейтрино, которые практически не взаимодействуют с материей, могут указывать на высокоэнергетические процессы, недоступные земным технологиям. Гамма-лучи и рентген, в свою очередь, могут быть побочным продуктом работы мощных установок или даже намеренно созданных сигналов для межзвёздной коммуникации.

«Высокоэнергетическое излучение исходит из мест с огромной концентрацией энергии. Если внеземные цивилизации существуют, они могут использовать такие источники, оставляя заметные техносигнатуры», — отмечают авторы.

Как искать техносигнатуры?

Традиционные радиотелескопы, такие как Arecibo или FAST, ищут узкополосные радиосигналы, которые могли бы быть искусственными. Однако высокоэнергетический подход требует других инструментов и методов:

  • Существующие обсерватории: Телескопы, такие как Fermi-LAT (гамма-лучи), Chandra (рентген) или IceCube (нейтрино), уже собирают данные, которые можно проанализировать на наличие аномалий. Например, IceCube в Антарктиде фиксирует нейтрино с энергиями от 30 ТэВ до нескольких ПэВ, которые могут быть связаны с внеземными источниками.
  • Машинное обучение: Алгоритмы ML могут выявлять аномалии в огромных массивах данных, таких как рентгеновские снимки или всплески гамма-лучей, которые не соответствуют естественным астрофизическим процессам, например, гамма-всплескам (GRB) или излучению пульсаров.
  • Комменсальные наблюдения: Поскольку нейтрино не фокусируются линзами, детекторы, такие как IceCube или KM3NeT, охватывают большие области неба, что делает их идеальными для поиска неожиданных сигналов. Это позволяет проводить SETI параллельно с другими наблюдениями без дополнительных затрат.

Авторы подчёркивают, что высокоэнергетический SETI пока находится в зачаточном состоянии, как радио-SETI в 1960-х годах. «Это долгосрочный проект, требующий десятилетий для создания инфраструктуры, но первые шаги уже сделаны», — говорится в статье.

Потенциальные источники техносигнатур

Исследователи выделяют несколько объектов, которые могут быть связаны с внеземными цивилизациями:

  • Компактные объекты: Нейтронные звёзды или чёрные дыры могут быть использованы развитыми цивилизациями для добычи энергии благодаря их сильному гравитационному потенциалу. Например, жизнь на поверхности нейтронных звёзд могла бы использовать ядерную энергию их излучения.
  • Транзиентные явления: Короткие вспышки гамма-лучей или рентгена могут быть результатом работы технологий, таких как межзвёздные маяки или двигатели космических кораблей.
  • Необычно тихие объекты: Отсутствие ожидаемого излучения, например, подавление корональных рентгеновских вспышек на красных карликах, может указывать на «гелиоинженерию» — управление звёздной активностью для поддержания обитаемости планет.
  • Солнечная система: Высокоэнергетические техносигнатуры могут быть обнаружены даже вблизи Земли, например, в солнечных вспышках, радиационном поясе Юпитера или в виде следов на Луне, которые могут служить «палеодетекторами» древних событий.

Примером является гипотеза о «звёздных кораблях на чёрных дырах», которые могут испускать гамма-лучи, видимые современными телескопами, хотя такие предположения пока остаются спекулятивными.

Преимущества и вызовы нового подхода

Преимущества:

  • Широкий охват: Нейтрино-детекторы, такие как IceCube, KM3NeT или будущий IceCube-Gen2, чувствительны к большим областям неба, что увеличивает шансы на обнаружение редких событий.
  • Существующие данные: Архивы наблюдений рентгеновских телескопов (Chandra, XMM-Newton) и гамма-телескопов (Fermi-LAT, HAWC) уже содержат терабайты информации, готовой для анализа.
  • Мультимессенджерный подход: Комбинирование данных от гамма-лучей, рентгена и нейтрино с радио- и оптическими наблюдениями повышает вероятность обнаружения техносигнатур, как это было с блазаром TXS 0506+056, где нейтрино IceCube-170922A совпало с гамма-всплеском.

Вызовы:

  • Высокий фон: Астрофизические нейтрино (около 10 в год) теряются на фоне атмосферных нейтрино (~10⁵ в год) и мюонов (~10¹¹ в год), что требует сложной фильтрации.
  • Отсутствие сигнатур: У нейтрино нет чётких признаков искусственного происхождения, что усложняет их интерпретацию.
  • Ограниченные ресурсы: Высокоэнергетический SETI пока полагается на комменсальные наблюдения, так как специализированные телескопы для нейтрино невозможны из-за их физических свойств.

Перспективы и будущие шаги

Авторы предлагают интегрировать высокоэнергетический подход в SETI через:

  • Анализ архивов: Пересмотр данных Fermi-LAT, Chandra и IceCube с использованием машинного обучения для поиска аномалий, таких как необычные вспышки или «тихие» объекты.
  • Новые миссии: Будущие телескопы, такие как IceCube-Gen2, смогут определять происхождение гамма-лучей (например, от источников LHAASO) с точностью до 5σ за 3 года наблюдений, что поможет различать хадронные и лептонные процессы.
  • Мультимессенджерные программы: Комбинирование данных от нейтрино-детекторов с гамма- и рентгеновскими телескопами, как в случае с программой TAToO (ANTARES), которая использует оптические и рентгеновские наблюдения для поиска источников нейтрино.

Исследователи подчёркивают, что даже если техносигнатуры не будут найдены, высокоэнергетический подход может привести к открытию новых астрофизических явлений, таких как неизвестные типы транзиентов или процессы в компактных объектах.

Заключение

Предложение использовать гамма-лучи, рентген и нейтрино в поиске внеземного разума открывает новую эру для SETI. Этот подход, описанный в препринте arXiv:2506.16351, использует существующие данные и технологии, такие как IceCube, Fermi-LAT и машинное обучение, чтобы искать следы передовых цивилизаций, способных управлять огромной энергией. Хотя вызовы, связанные с высоким фоном и отсутствием чётких сигнатур, остаются, потенциал обнаружения техносигнатур в высокоэнергетическом спектре делает этот метод перспективным. В ближайшие годы, с развитием детекторов вроде IceCube-Gen2 и анализом архивов, мы можем не только приблизиться к обнаружению внеземной жизни, но и углубить понимание физики Вселенной.