Учёные из SETI Institute предложили новое объяснение знаменитой «Великой тишины» — почему за 66 лет поисков мы так и не поймали ни одного убедительного искусственного радиосигнала из космоса. По их мнению, виновата не только огромная дистанция или редкость технологических цивилизаций, но и «космическая погода» вокруг звёзд — вспышки, корональные выбросы массы (CME) и звёздный ветер, которые сильно искажают узкополосные сигналы.

Как звёздная активность «размывает» сигналы

Радиосигналы, проходя через плазму и электроны звёздного ветра или CME, подвергаются дифракционной сцинтилляции — эффекту, при котором узкополосный сигнал (всего несколько герц шириной) «размазывается» по гораздо более широкому диапазону частот. Мощность сигнала распределяется, и его пиковая интенсивность падает ниже порога обнаружения современных телескопов.

«Если сигнал размывается под влиянием среды собственной звезды, он может опуститься ниже наших порогов обнаружения, даже если он там есть», — объяснил Вишал Гаджар из SETI Institute.

SETI традиционно ищет именно узкополосные сигналы (шириной в несколько герц), потому что:

  • ничто в природе не производит такие узкие линии;
  • они легко отличимы от естественного фона.

Но если звёздная активность размазывает сигнал на десятки или сотни герц, он становится неотличим от шума.

Что показали расчёты

Авторы работы — Вишал Гаджар и Грейс Браун — сначала изучили, как солнечный ветер и CME влияют на узкополосные сигналы наших космических аппаратов (например, Voyager, New Horizons). Затем экстраполировали эти данные на два типа звёзд:

  • звёзды солнечного типа;
  • красные карлики (75 % всех звёзд Млечного Пути, но очень активные).

Результаты симуляции поиска сигналов в диапазоне ~1 ГГц (где ищут большинство проектов SETI) оказались тревожными:

  • у 70 % звёзд сигнал размывается более чем на 1 Гц;
  • у 30 % — более чем на 10 Гц (особенно у красных карликов);
  • при мощном CME в момент передачи размытие может превысить 1000 Гц — сигнал становится полностью невидимым для узкополосных поисков.

Почему это может быть частью «Великой тишины»

Учёные подчёркивают: даже если технологические цивилизации существуют и активно передают сигналы, их сообщения могут просто «тонуть» в помехах от собственной звезды. Особенно это актуально для красных карликов — самых распространённых звёзд, вокруг которых обнаружено больше всего экзопланет в обитаемой зоне.

При этом авторы не исключают, что разумные цивилизации могут знать об этом эффекте и передавать только в спокойные периоды звёздной активности. Но если передатчик работает постоянно (например, автоматический маяк) или цивилизация не учитывает погоду — сигналы просто не доходят до нас в читаемом виде.

«Теперь, когда мы знаем, как звёздная активность может искажать узкополосные сигналы, мы можем проектировать поиски, которые лучше соответствуют тому, что реально доходит до Земли, а не тому, что могло быть передано», — отметила Грейс Браун.

Вкратце

Новое исследование SETI Institute предполагает, что космическая погода (звёздный ветер и CME) сильно размывает узкополосные радиосигналы инопланетян, делая их невидимыми для наших поисков. Симуляция показала: у 70 % звёзд сигнал теряет узкополосность >1 Гц, у 30 % — >10 Гц, а при мощных вспышках — более 1000 Гц. Это может быть одной из причин «Великой тишины». Работа опубликована 5 марта в The Astrophysical Journal.