Как российские ученые разгадывают новую тайну Вселенной

Российские ученые включились в погоню за загадочными радиосигналами, которые, возможно, являются "посланием внеземных цивилизаций"

Необычные радиосигналы, идущие из самых недр Вселенной, будоражат научное сообщество. Серии коротких и очень сильных всплесков радиоволн, появляющихся в разных частях космоса, породили целый ряд версий об их происхождении — от взрыва нейтронных звезд до результатов деятельности инопланетян. Теперь вместе с крупнейшими научными центрами мира данной проблемой занимаются и российские ученые из Специальной астрофизической обсерватории РАН.

— Речь идет о так называемых быстрых радиовсплесках — FRB (fast radio-burst), которые порождаются неизвестными объектами очень далеко от нас,— рассказал "Огоньку" участник проекта, заведующий лабораторией радиоастрофизики Специальной астрофизической обсерватории РАН Сергей Трушкин.— В первый раз их засек в 2007 году 64-метровый телескоп в Парксе (Австралия). Но ученые, которые занимаются радиоастрономией давно, отнеслись к этим данным скептически. Слишком уже невероятным казалось, чтобы на самом деле был обнаружен столь яркий одиночный импульс от источника, находящегося за пределами Млечного пути. И в чем-то эти скептики были правы. Потому что вскоре телескоп в Парксе обнаружил еще несколько сигналов, похожих на этот. Но потом выяснилось (и сами австралийцы признали этот факт), что большинство из этих источников были искусственного происхождения. Сотрудники обсерватории пользовались микроволновкой, и оказалось, что, если открывали ее раньше окончания срока нагрева продукта, магнитрон внутри печки испускал сигнал, который вел себя точно как FRB.

Тем не менее другие космические сигналы все-таки были реальными. Статистика такова: за 10 лет телескопы мира обнаружили 30 радиовсплесков. В 2012 году произошла настоящая сенсация: из одной и той же точки на небе всплески повторились. Этот всплеск получил название FRB 121102 (по номеру года, месяца и дня обнаружения), и именно от него всплески повторились спустя три года — в 2015 году.

— К сожалению, пока только этот один радиовсплеск повторяется. Это было невероятно, потому что походило на сигнал, который обычно издают искусственные спутники Земли,— говорит Сергей Трушкин.

Что-то похожее происходило в науке в начале 1960-х годов, когда радиоастрономов заинтересовали случайно обнаруженные короткие частые импульсы, которые, судя по данным, производил очень компактный источник, размером около 30 километров, по космическим масштабам — почти ничего. Это можно было сравнить со звонком мобильного телефона в глухом лесу, поэтому основной идеей как раз было, что это сигнал инопланетян. Впрочем, вскоре стало ясно, что такой сигнал издают предсказанные еще в 1930-е годы нейтронные звезды, которые получили название пульсаров. За их открытие Энтони Хьюиш получил в 1974 году Нобелевскую премию.

— Самое удивительное, что удалось сделать ученым в последние годы,— измерить очень точные координаты этого повторного всплеска,— продолжает Сергей Трушкин.— Он исходил из области звездообразования в карликовой галактике, которая удалена от Земли на расстояние около 3 млрд световых лет, тяжелее Солнца в 40-70 млн раз, но в 10 раз меньше и в тысячу раз менее массивна Млечного Пути. Диаметр галактики составляет 13 тысяч световых лет.

За 10 лет телескопы мира обнаружили 30 радиовсплесков. В 2012 году произошла настоящая сенсация: из одной и той же точки на небе всплески повторились

По словам ведущего научного сотрудника Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга Сергея Попова, сегодня радиофизики ждут какого-то критически важного наблюдения, связанного с радиовсплесками. Для этого нужно, чтобы наблюдений и обнаружений было как можно больше. Поэтому в последнее время во всем мире тратятся значительные средства на строительство новых телескопов, способных открывать всплески в реальном времени.

Российские ученые начали изучение загадочного FRB 121102 летом этого года на отечественном радиотелескопе РАТАН-600, который расположен недалеко от станции Зеленчукская в Карачаево-Черкесии, он внесен в Книгу рекордов Гиннесса как самый крупный в мире рефлекторный (то есть отражающий волны в широком диапазоне) телескоп.

Его основная "профессия" — изучение Солнца, ядер галактик, межзвездной среды, реликтового фона, а также различных активных объектов в нашей галактике Млечный Путь. Высокая яркость и чрезвычайно короткая длительность радиоимпульса "пришельцев" позволяют обойти главный недостаток РАТАН-600 — неспособность долго следить за радиоизлучением из одной точки неба. В итоге в августе прошлого года ученые поймали сигнал, который скорее всего являлся повтором всплеска FRB 121102, но, так как до конца не была настроена аппаратура, сказать это со 100-процентной уверенностью нельзя. Сейчас телескоп полностью готов к работе и 24 часа в сутки ведет поиск всплесков, а в феврале ученые планируют подключить к поискам всплесков новый малый оптический телескоп, установленный рядом со знаменитым 6-метровым телескопом САО БТА (речь про большой телескоп азимутальный, установленный в Специальной астрофизической обсерватории РАН.— "О").

— Дело в том, что пока источники коротких всплесков обнаружены только в радиодиапазоне. И непонятно, можно ли их увидеть в других спектральных диапазонах,— говорит Сергей Трушкин.— Если бы удалось засечь эти же всплески или сами источники этих всплесков в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазоне, то это стало бы прорывом в понимании природы быстрых всплесков.

Пока же ученые продолжают теоретизировать, что же именно может производить такие гигантские по силе радиовсплески. На роль кандидатов претендуют самые разные космические катаклизмы: формирование или слияние черных дыр, пульсаров и других компактных объектов, распады аксионов, сверхлегких частиц темной материи, так называемые космические "струны", а также взрывы микроскопических черных дыр. Версию о внеземной цивилизации, которая где-то в недрах Вселенной открывает гигантскую микроволновку, ученые пока не рассматривают.

Экспертиза

Звездный патруль

Радиотелескопы, строительство которых началось в 1930-е годы, значительно ускорили процесс познания учеными разнообразных объектов, существующих в космосе. Интересен ажиотаж, который всякий раз возникает вокруг подобных исследований. В последние годы этот интерес подогревается новыми возможностями техники: сегодня происходит настоящий бум исследований, связанных с изучением всех типов электромагнитных сигналов из дальнего космоса — от инфракрасных волн до рентгена и гамма-излучения. Десятки обсерваторий НАСА и Европейского космического агентства "патрулируют" космическое пространство и работают на Земле. Много информации дает международный космический проект с ведущим российским участием "Радиоастрон" (аппарат был запущен в 2011 году.— "О"). В ближайшие годы ждем запуска российской космической обсерватории "Миллиметрон". В целом же сегодня наука интернациональна, и мы можем обрабатывать информацию, которую получают международные наблюдательные инструменты.

Работа многих высокоточных приборов порождает очень большой поток новых данных о космосе. Конечно, есть часть ученых, которые надеются найти среди этого массива что-то, что можно было бы интерпретировать как сигналы от "внеземной цивилизации". В принципе, это может быть любой необычный сигнал, о происхождении которого мы пока ничего не можем сказать. Правда, здесь сразу возникает некоторый тупик. С точки зрения науки не может быть определения "внеземной цивилизации", потому что наука имеет дело с явлениями повторяющимися, а человеческая цивилизация является единственной, нам известной. Так что поиск сигналов от внеземных цивилизаций не является строго говоря, научной задачей. Полагаю, многим интуитивно хотелось бы найти во Вселенной какой-то более совершенный разум, который избавил бы нас от наших проблем.

Тем не менее современная инфляционная космология склоняет нас к мысли, что сигнала от "соседей" мы скорее всего не дождемся. И это значит, что за все происходящее здесь придется отвечать нам самим.

Брифинг

Антон Бирюков, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга

Научное сообщество мобильно, когда речь идет о крупных открытиях. Вот, например, открытие быстрых радиовсплесков. Практически сразу эта область начала бурно развиваться, стали появляться десятки работ в год. Ученые-радиоастрономы, исследователи компактных объектов (есть подозрение, что именно с ними связаны быстрые радиовсплески) быстро переориентировались. Самые первые результаты появились уже в первые дни после публикации работы об открытии...

Источник: Russia Today

Константин Постнов, профессор кафедры астрофизики и звездной астрономии физфака МГУ

Короткая длительность и высокая интенсивность (быстрых радиовсплесков.— "О") свидетельствуют о колоссальной яркостной температуре излучения в источнике. Об их природе выдвинуты десятки гипотез, от естественных (например, связывающих их с взрывными процессами вблизи нейтронных звезд) до экзотических (например, взрывной распад "аксионных мини-кластеров") или даже фантастических (например, радиолучи, используемые внеземными цивилизациями для разгона "космических парусов").

Источник: "Троицкий вариант — наука"

Сергей Попов, астрофизик и популяризатор науки

Короткие радиовсплески, если они происходят на расстоянии миллиардов световых лет, просвечивают всю Вселенную. Это мощный инструмент для ее изучения. А если их удастся увидеть в гамма-диапазоне, это будет шикарно. Многие модели предсказывают, что скорость света разной длины волны в вакууме разная. И если у нас будет такой короткий маркер в радио- и гамма-диапазоне, в двух крайних точках радиомагнитного спектра, то это станет лучшим способом проверки этих моделей.

Источник: Naked Science

Материалы подготовили Елена Кудрявцева, Кирилл Журенков