3254 4

Проект Breakthrough Listen выпускает анализ обнаруженного сигнала из Проксима Центавра

Интригующий сигнал-кандидат, полученный в прошлом году в рамках проекта Breakthrough Listen, был подвергнут интенсивному анализу, который предполагает, что он вряд ли исходит из системы Проксима Центавра. Вместо этого он, похоже, является артефактом земного вмешательства со стороны человеческих технологий. Две исследовательские работы, опубликованные в журнале Nature Astronomy, обсуждают как обнаружение сигнала кандидата, так и продвинутый процесс анализа данных, который может точно распознавать «ложные срабатывания».

«Значение этого результата состоит в том, что поиск цивилизаций за пределами нашей планеты в настоящее время является зрелой, строгой областью экспериментальной науки», - сказал Юрий Мильнер, основатель Breakthrough Inititatives.

Breakthrough Listen (программа Breakthrough Initiatives) - это астрономическая научная программа, которая занимается поиском техносигнатур - признаков технологий, которые могли быть разработаны внеземным разумом. Научная группа Listen во главе с доктором Эндрю Семионом из Калифорнийского университета в Беркли использует некоторые из крупнейших радиотелескопов в мире, оснащенные самыми мощными системами цифровой обработки, для захвата данных в широких полосах радиочастотного спектра в направлении широкого диапазона небесных целей. Поиск затруднен, потому что Земля наводнена радио сигналами от человеческих технологий - сотовые телефоны, радары, спутники, телевизионные передатчики и т. д. Поиск слабого сигнала от далекой звезды сродни поиску иголки в огромном цифровом стоге сена, который постоянно меняется с течением времени.

Телескоп CSIRO Parkes в Новом Южном Уэльсе, Австралия (один из крупнейших телескопов в Южном полушарии, известный как "Murriyang" в Вираджури) входит в число объектов, участвующих в поиске Breakthrough Listen. Одной из целей, за которыми следит Parkes, является Проксима Центавра, ближайшая к Солнцу звезда, находящаяся на расстоянии чуть более 4 световых лет. Звезда представляет собой красный карлик, вокруг которого вращаются две известные экзопланеты. Команда Listen просканировала цель в диапазоне частот от 700 МГц до 4 ГГц с разрешением 3,81 Гц - другими словами, это эквивалентно настройке более чем на 800 миллионов радиоканалов одновременно с исключительной чувствительностью обнаружения.

Шейн Смит, студент-исследователь, работавший с доктором Дэнни Прайсом, научным сотрудником проекта Listen в рамках программы стажировки Breakthrough Listen летом 2020 года, обработал данные этих наблюдений через поисковый конвейер Breakthrough Listen. Он обнаружил более 4 миллионов сигналов, что довольно типично для наблюдений: подавляющее большинство этих сигналов составляют стог сена - выбросов от человеческой техники.

Как и во всех наблюдениях Listen отфильтровывает сигналы, в соответствии с двумя основными критериями:

Во-первых, постоянно ли меняется частота сигнала со временем? Предполагается, что передатчик на далекой планете будет двигаться относительно телескопа, что приведет к Доплеровскому смещению, аналогичному изменению высоты тона сирены скорой помощи при ее движении относительно наблюдателя. Отклонение сигналов без таких признаков движения уменьшает количество совпадений с 4 миллионов до примерно 1 миллиона.

Во-вторых, для оставшихся сигналов, исходят ли они со стороны цели? Чтобы определить это, телескоп наводят в направлении Проксима Центавра, а затем в сторону, повторяя эту схему «ВКЛ-ВЫКЛ» несколько раз. Ожидается, что местные источники помех будут фиксироваться как в режиме ВКЛ, так и в режиме ВЫКЛ, тогда как техносигнатура должна появляться только в наблюдениях ВКЛ.

Даже после применения обоих этих фильтров остается несколько кандидатов, которые необходимо проверить визуально. Иногда слабый сигнал действительно виден при наблюдениях ВЫКЛ, но он недостаточно сильный, чтобы его могли уловить автоматические алгоритмы. Иногда появляются похожие сигналы в соседних наблюдениях, указывающих на источники помех, которые могут включаться и выключаться как раз в неподходящий период, или команда может отслеживать сигналы спутников, которые обычно транслируют в определенных частотных диапазонах.

Иногда остается интригующий сигнал, который необходимо подвергнуть дальнейшим проверкам. Такой интересный сигнал был обнаружен Смитом в ходе наблюдений Listen за Проксима Центавра с помощью телескопа Паркса. Узкополосный сигнал с Доплеровским смещением, сохраняющийся в течение пяти часов наблюдений, который, по-видимому, присутствует только в режиме "ВКЛ" при наблюдениях з звездой, а не в перемежающихся наблюдениях "ВЫКЛ", имел некоторые характеристики, ожидаемые от кандидата на техносигнатуру.

Доктор София Шейх, в настоящее время научный сотрудник группы Listen в Калифорнийском университете в Беркли, изучила более крупный набор данных наблюдений, сделанных в другое время. Она обнаружила около 60 сигналов, которые имеют многие характеристики сигнала кандидата, но они фиксировались в другое время в режиме наблюдения "ОТКЛ".

«Таким образом, мы можем с уверенностью сказать, что эти другие сигналы являются локальными для телескопа и генерируются человеком», - говорит Шейх. «Сигналы разнесены с регулярными частотными интервалами в данных, и эти интервалы, по-видимому, соответствуют кратным частотам, используемым осцилляторами, которые обычно используются в различных электронных устройствах. Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о том, что сигнал является помехой от человеческой техники, хотя нам не удалось определить конкретный источник. Исходный сигнал, обнаруженный Шейном Смитом, не обнаруживается при наведении телескопа не на Проксима Центавра - но, учитывая стог сена из миллионов сигналов, наиболее вероятным объяснением по-прежнему является то, что это сигнал от человеческой технологии, которая оказывается «странной» в правильном смысле, чтобы обмануть наши фильтры».

Исполнительный директор Breakthrough Initiatives д-р С. Пит Уорден сказал: «Хотя нам не удалось создать подлинную техносигнатуру, мы все больше уверены в том, что у нас есть необходимые инструменты для обнаружения и проверки таких сигналов, если они существуют».

Компания Breakthrough Listen делает все данные от сканирования Паркса общедоступными для самостоятельного изучения. Команда также только что опубликовала две статьи (под руководством Смита и Шейха), в которых излагаются детали сбора и анализа данных, а также исследовательскую заметку, где описывает последующие наблюдения Проксима Центавра, проведенные с помощью телескопа Паркса в апреле 2021 года. Listen продолжит мониторинг Проксима Центавра, которая остается привлекательной целью для поисков техносигнатур, с использованием набора телескопов по всему миру. И команда продолжает совершенствовать алгоритмы чтобы улучшить их способность различать «иголки» и «сено», в том числе в рамках недавно завершившегося конкурса по обработке данных с привлечением сторонних ресурсов в сотрудничестве с kaggle.

«В случае с этим конкретным кандидатом, - говорит Симион, - наш анализ показывает, что маловероятно, что он действительно исходит от передатчика на Проксима Центавра. Однако это, несомненно, один из самых интригующих сигналов, которые мы видели на сегодняшний день».

(Добавил: Santro)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен