|
Просканировали 33 экзопланеты в поисках сигнала от инопланетян
|
|
|
|
Сферический телескоп с пятисотметровой апертурой (FAST), расположенный в Китае, в настоящее время является крупнейшей и наиболее сложной радиообсерваторией в мире. Хотя его основной целью является проведение крупномасштабных исследований нейтрального водорода (наиболее распространенного элемента во Вселенной), изучение пульсаров и обнаружение быстрых радиовсплесков (FRB), ученые планировали использовать массив в программе поиска внеземного разума (SETI). Неотъемлемой частью этой области исследования является поиск техносигнатур, признаков технологической активности, указывающих на наличие высокоразвитой цивилизации.
|
|
|
|
Хотя с момента начала первых исследований в 1960-х годах было предложено множество потенциальных техносигнатур, радиопередачи по-прежнему считаются наиболее вероятными и остаются наиболее изученными. В недавнем опросе международная группа исследователей SETI провела целенаправленный поиск 33 экзопланетных систем, используя новый метод, который они назвали «режимом слепого поиска MBCM». Хотя команда обнаружила два «особых сигнала» с помощью этого режима, они отвергли идею о том, что это были передачи от продвинутых видов. Тем не менее, их опрос продемонстрировал эффективность этого нового слепого режима и может привести к возможным сигналам-кандидатам в будущем.
|
|
|
Опрос был проведен исследователями, представляющими коллаборацию FAST, Breakthrough Listen, а также несколько университетов и институтов. Сюда входили Институт передовых астрономических и астрофизических исследований Пекинского педагогического университета, Пекинская академия наук и технологий, Лаборатория космических наук (SSL) Калифорнийского университета в Беркли, Институт астрономических наук Университета Дэчжоу, Колледж физики и электронной инженерии. в Нормальном университете Цилу и Университете Глазго. Статья, описывающая их работу, была принята к публикации Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Первый эксперимент SETI (проект Ozma) был проведен в 1960 году под руководством профессора Фрэнка Дрейка, в честь которого названо уравнение Дрейка. С тех пор большинство экспериментов SETI искали радиопереговоры как техносигнатуры из-за их эффективности при распространении через межзвездное пространство. Самые ранние эксперименты проводились на определенных частотах, таких как линия поглощения нейтрального водорода (21 см) и гидроксила (18 см), которые соответствуют радиочастотам 1,4 и 1,6 гигагерца (ГГц). Но с развитием технологий доступная полоса пропускания систем SETI расширилась до десятков ГГц. Кроме того, опросы SETI стали полагаться на стратегию, известную как сопоставление многолучевых совпадений (MBCM), для устранения радиопомех и их фильтрации из шума сигнала. Доктор Вишал Гаджар, исследователь Института SETI Калифорнийского университета в Беркли и соавтор исследования, объяснил Universe Today по электронной почте:
|
|
|
|
«Радиотелескопы с одной тарелкой наблюдают за небольшой частью неба, известной как луч, размером с кончик карандаша, который держат на расстоянии вытянутой руки. Несмотря на свою точность, эти телескопы часто улавливают помехи от ближайших наземных источников. Чтобы решить эту проблему, некоторые телескопы оснащены несколькими лучами, что позволяет им одновременно наблюдать за несколькими небольшими участками неба.Выполняя поиск интересующих сигналов во всех лучах одновременно, мы можем определить, действительно ли сигнал исходит от источника. в небе или если это результат помех. Когда сигнал обнаруживается в нескольких лучах, это, вероятно, наземные помехи».
|
|
|
|
По словам Гаджара, MCBM считается лучше обычных методов по трем основным причинам. К ним относятся:
|
|
|
|
- Повышенная точность и надежность: MBCM может устранить ложноположительные обнаружения, вызванные наземными помехами, что приводит к более точным результатам. MBCM менее чувствителен к помехам от наземных источников, что делает его более надежным и надежным, чем традиционные методы.
|
|
- Более быстрая обработка: MBCM можно выполнять в режиме реального времени, что делает его быстрее, чем традиционные методы, требующие постобработки.
|
|
- Увеличенное покрытие: MBCM обеспечивает более широкое поле зрения за счет использования нескольких лучей, обеспечивая большее покрытие, чем один луч.
|
|
|
|
Это третье преимущество было неотъемлемой частью работы доктора Гаджара и международной команды. Телескоп FAST является крупнейшим в мире радиоприемником и оснащен 19-лучевым приемником, позволяющим астрономам одновременно наблюдать 19 различных точек на небе. В сочетании с приборами FAST метод MCMB эффективно устраняет источники помех и обеспечивает точные наблюдения. Для своего исследования команда наблюдала за 33 близлежащими экзопланетами, используя традиционную стратегию MBCM и новый метод поиска, который они назвали «режимом слепого поиска MBCM».
|
|
|
|
Как они указывают в своей статье, режим слепого поиска был вдохновлен режимом многолучевого слепого поиска, который был недавно разработан для изучения FRB. Основная идея состоит в том, чтобы использовать все 19 лучей FAST для поиска сигналов ETI, где центральный луч (Луч 1) отслеживает цель, а остальные служат опорными лучами. Если сигнал охватывает несмежные лучи, более четырех соседних лучей или три или более лучей на линии, команда классифицирует сигнал как RFI. Они также определяют четыре схемы покрытия луча, которые могут указывать на радиосигналы, которые по происхождению относятся к ETI.
|
|
|
|
Как показано на диаграмме ниже, они включали любой из 19 лучей FAST, два соседних луча (рис. 1a), три соседних луча, образующих равносторонний треугольник (рис. 1b), и четыре соседних луча, образующих компактный ромб (рис. 1c). . Любые схемы покрытия луча, которые не соответствовали этим четырем категориям (например, три примера во второй строке диаграммы), считались ложноположительными и отклонялись. Как указал Гаджар, этот документ основан на предыдущей работе, в которой они проводили целевые наблюдения с помощью FAST за теми же 33 экзопланетными системами:
|
|
|
|
«Во время этих наблюдений мы наводили центральный луч нашего 19-лучевого приемника на каждую отдельную цель и анализировали данные только от центрального луча, где находилась цель. другие лучи для устранения наземных помех.В настоящей статье мы выполняем более полный поиск путем слепого поиска сигналов по всем 19 лучам, независимо от наличия какой-либо экзопланетной системы в поле зрения.Этот подход позволяет нам проводить независимый поиск без предварительного знания любых потенциальных целей, представляющих интерес, присутствующих в наших лучах».
|
|
|
|
После сканирования этих 33 экзопланет команда обнаружила два довольно необычных и интригующих сигнала. Как рассказал Гаджар, хотя было сложно оценить эти сигналы (поскольку они появлялись только в одном луче), после тщательного изучения они определили, что это были просто радиочастотные помехи: «Один из сигналов присутствовал только в одной из двух поляризаций телескопа. Обычно небесные источники показывают одинаковую интенсивность в обеих поляризациях в течение более длительного периода наблюдения, но это не относится к первому сигналу. что позволяет легко его игнорировать. Второй сигнал был более интригующим, поскольку он показал одинаковую интенсивность в обеих поляризациях. При ближайшем рассмотрении мы обнаружили, что частота второго сигнала очень близка к известным источникам помех».
|
|
|
|
В другом случае дальнейшее изучение данных выявило сигнал в одном луче с очень низким отношением сигнал/шум (STN). Команда также отклонила этот сигнал, потому что его поведение было похоже на другие случаи RFI, которые они идентифицировали. Хотя четких техносигнатур обнаружено не было, опрос был бесценным, поскольку в нем проверялась техника режима молчания, разработанная командой. Более того, два идентифицированных сигнала являются подходящими целями для последующих наблюдений, которые могут быть проведены Breakthrough Listen (крупнейшее из когда-либо предпринятых усилий SETI) в ближайшие годы. «Это новаторский шаг в области SETI», — сказал Гаджар. «В SETI этот метод был применен впервые. Этот уникальный метод может быть полезен, поскольку он уменьшает количество ложных срабатываний, позволяя более эффективно искать сигналы от внеземных цивилизаций. отклонение повышает чувствительность поиска и упрощает обнаружение слабых сигналов, которые в противном случае можно было бы не заметить».
|
|
|
|
Источник
|
