Hi-Tech

Как ищут инопланетян? С какими загадками и проблемами сталкивается SETI

Она учредила Институт поиска внеземного интеллекта (SETI) в 1984 году и руководила его исследовательским центром много лет. Если инопланетяне пытаются поговорить с нами (или если не пытаются), Джилл Тартер найдет их первой. Астрофизик Мэгги Тернбулл, которая в настоящее время работает на губернатора Висконсина, начала работать с Тартер в конце 90-х и теперь связана с SETI Institute. Вдохновившись ее работой режиссер снял фильм «Контакт» (1997) с Джоди Фостер в главной роли. Она работает над телескопом NASA WFIRST, который отправится в космос в 2025 году.

Тартер сосредоточилась на поиске доказательств существования передовых инопланетных технологий, тогда как Тернбулл ищет биологические сигнатуры. У этих двух ученых несколько разный подход к поискам внеземной жизни. И хотя они ищут несколько разные вещи, обе уверены в важнейшей идее: поиск жизни за пределами нашей планеты может нас объединить. Журнал Wired пообщался с учеными на фестивале в Сан-Франциско.

В поисках инопланетян: институт SETI и NASA

Какие свойства, которые могут сделать систему потенциально обитаемой, вы ищете в первую очередь?

Самые яркие звезды сжигают свое топливо быстрее всего и они сожгут свои водородные резервы и раздуются до красных гигантов задолго до того, как появятся планеты. Тернбулл: Во-первых, долговечность. Кроме того, если звезда не содержит никаких тяжелых металлов, если предположить, что планеты образованы из того же материала, из которого сформирована звезда, существует меньшая вероятность найти в этой системе планеты. Этих звезд нет в целевом списке. Так что металлическая бедность тоже плохо.

Можете определить, что это такое? В космических исследованиях существует своего рода бифуркация между поиском биологических сигнатур жизни и поиском технологических сигнатур.

Поэтому мы берем технологию у себя под боком и спрашиваем: «Нет ли каких-нибудь технологий там, которые изменяют окружающую среду так, что мы могли бы обнаружить это на межзвездных расстояниях?». Тартер: SETI занимается поиском внеземного интеллекта, но у нас нет никаких представлений о том, как обнаружить разум напрямую. Если мы можем найти какую-нибудь технологическую подсказку, мы бы предположили, что в определенный момент были  и разумные технологи, которые ее создали.

Микробиологическая жизнь гораздо более плодовита, чем сложная жизнь, и, возможно, так будет в другом месте. На этой планете доминируют бактерии. Возможно, нам стоило бы поискать микробов до того, как мы найдем сложную жизнь.

Но теперь эти области немного сходятся?

Этим занимался SETI. Тартер: На протяжении истории мы искали сигналы в электромагнитном спектре. Совсем недавно, учитывая появление новых наземных телескопов, строительством которых мы занимаемся, и новых космических телескопов, строительством которых мы занимаемся, мы задумались: как использовать их, чтобы найти нечто, на что способны только технологии?

Сообщество астробиологов было шизофреничным некоторое время, и было нормально искать микробы в начале сложной жизни. Сигналы по-прежнему кажутся хорошей идеей, но может быть и много других вещей, которые мы найдем. Но теперь нам пришлось снова пересмотреть это, поскольку астрономы готовятся к следующему десятилетнему обзору всех деталей, которые мы можем сесть и поставить в приоритет. Затем они сказали: «Нет, SETI, это не касается астробиологии». И комитет  Национальной академии наук засматривается на стратегию астробиологов, и он больше склонен к тому, чтобы принять идею о том, что как техносигнатуры, так и биосигнатуры попадают под большой зонтик астробиологических наблюдений.

Какие ваши любимые примеры возможных инопланетных технологий, которые потенциально обнаруживаются нашими инструментами?

Семь планет вращаются вокруг крошечной карликовой звезды. Тартер: Есть сказочная звездная система или планетарная система под названием Trappist-1. Три из них находятся на хорошем расстоянии от своей звезды, так что если бы у них была атмосфера, у них была бы и жидкая вода. Они упакованы очень плотно: все орбиты втиснулись бы в орбиту Меркурия, будь они в нашей Солнечной системе. И допустим, что когда у нас появится возможность исследовать их, мы узнаем, что они похожи. Ладно, теперь возьмем эти семь планет, расположенных на разных расстояниях от своей звезды. Они так-то и выглядят идентично. Что у них одинаковые температуры. Это маловероятно, учитывая причуды природы, но если какая-нибудь технологическая цивилизация возникнет на одной из этих планет и решит, что ей нужно больше недвижимости, она, по сути, может преобразовать все планеты в своей системе, сделать их одинаковыми.

Мэгги, расскажите нам о телескопе, над которым вы работаете и что он может обнаружить.

(Ближе к запуску он получит более веселое имя). Тернбулл: Сейчас мой самый большой и всеобъемлющий проект — это телескоп WFIRST. Эта обсерватория по большей части предназначена для того, чтобы работать с глубоким небом и искать темную энергию и темную материю. Но это означает Wide Field Infrared Telescope. Таким образом, в качестве демонстрации технологии, мы включаем первые рожденные камеры в космосе, чтобы напрямую делать снимки ближайших планетарных систем. Две самые интересные темы в астрофизике… Но еще интереснее для астрофизиков экзопланеты и жизнь. Это никогда не проводилось раньше.

Мы нашли их по гравитационному притяжению, которое планеты оказывают на свою звезды. Мы планируем начать с нескольких планетарных систем, в существовании которых уверены наверняка. Мы никогда не видели их напрямую, но уверены, что они там есть.

Что вы будете искать?

У растений есть отличительная сигнатура, потому что они очень темные. Тернбулл: Вода в атмосфере обладает очень сильной абсорбционной способностью. Но по большой части растения очень темные, потому что поглощают весь свет и используют его в качестве источника энергии для строительства своих тел. Мы думаем, что они зеленые, потому что они отражают немного зеленого света. Возможно, это механизм охлаждения — и в чем бы не был смысл, это реально видно. И они также отражают в инфракрасном, и есть много теорий на тему того, почему так. Мы могли бы увидеть это на планете земного типа. Растительность хорошо видна и была сигналов, который транслировался в виде отраженного солнечного света во Вселенной в течение последних миллиардов лет.

Мэгги, вы также работаете на губернатора Висконсина.

Тернбулл: Я почти забыла!

Какова роль общественности в исследованиях SETI?

(Многие поднимают руки). Тартер: Давайте спроси у аудитории, сколько людей запустило SETI@home на своих компьютерах. SETI не изобретала распределенные вычисления. Она работает уже больше десяти лет, и я думаю, что именно это развивает распределенные вычисления и гражданскую науку совместно. Люди использовали его, чтобы рассчитать простые числа Мерсенна, но SETI@Home понравилось им тем ,что они могут использовать свои компьютеры для анализа сохраненных данных в поисках сигнала.

Если кто-нибудь найдет сигнал, на что это будет похоже?

В Калифорнийском университете в Беркли, где они обрабатываются, они попадут в большой фильтр вместе с другими сообщениями и пройдут через анализ того, действительно ли сигнал поступил из одной точке на небе и перемещается так, как это делают звезды. Тартер: Компьютер сообщит о некоторых обнаруженных параметрах. Затем создается список кандидатов из 10, 20 или 100 сигналов, далее посылается запрос на резервирование времени на телескопе для повторного исследования каждого из этих мест.

Это похоже на то, чтобы поднять зеркало и сказать: «Смотрите вы все, там, на Земле, вы все одинаковы, если сравнивать с чем-то еще, что может быть где-нибудь там». Привлекать людей к SETI невероятно важно и по другой причине: это дает нам возможность изменить точку зрения каждого. И создавая глобальную сеть для решения и работы над этой проблемой, я думаю, было бы прекрасно затрагивать и другие проблемы, которые мы имеем на планете, которые не имеют отношения к национальным границам, но которые необходимо решать системно.

Это и есть причина, по которой мы хотим вовлечь весь мир. Размывание различий между нами — лучшее, что может сделать SETI.

Так что математически, статистически существует огромное количество планет, поддерживающих жизнь. Астрономы сказали бы вам, что существуют сотни миллиардов галактик, каждая из которых содержит сотни миллиардов звезд или что-то вроде того. Вы никогда не задумывались о том, что, возможно, посвятили свою карьеру поиску того, чего никогда не найдете? Но есть также люди, утверждающие, что жизнь должна была появиться на Земле вследствие специфической цепочки событий, и возможность того, что это произойдет снова, бесконечно мала.

Мне нравится, когда все на ладони. Тернбулл: Нет. И я думаю, что будучи ученым, вы должны прекрасно себя чувствовать с двумя возможными вариантами одновременно. Есть действительно веские аргументы для обоих возможных ответов. «Не может быть, чтобы подобное случилось еще раз!» и «Они должны быть повсюду!». Это как квантовой состояние, которое еще не коллапсировало, но которое вы можете представлять одновременно.

Она настолько многодисциплинарная. Я думаю, мы говорим о самой яркой научной области на планете. Существует столько различных линий доказательств и запросов, которые имеют значение для поиска жизни.

Тартер: Когда я была молодым ученым, Филип Моррисон, один из основателей SETI, сказал мне: «Любая тема, в которой пределы ошибок находятся в экспонентах, так что мы не знаем, это пределы десятков, сотен или миллионов, это не теоретическая наука, это наука, которая будет делать прогресс посредством наблюдений».

Нужно искать электромагнитные сигналы», сейчас есть девять разных переменных, которые могли бы описать такой сигнал. И если вы скажете: «Хорошо. Возьмите этот объем пространства для поиска и примените его относительно земных океанов. Итак, у вас есть девятимерное пространство поиска. Когда я проводила расчеты десять лет назад, я насчитала примерно стакан воды из всех океанов Земли, столько космоса мы исследовали. Сколько мы исследовали? Еще многое предстоит сделать. На прошлой неделе студенты опубликовали пересмотр этого тезиса и утверждают, что теперь это похоже на ванну или небольшой бассейн. Мы едва начали поиск, это могут быть даже не электромагнитные сигналы — это может быть что-нибудь еще.

Во время собеседования о приеме на работу по визиту к инопланетянам, ее спрашивают, каким будет ее единственный вопрос для них. В фильме «Контакт» персонаж Джоди Фостер обнаруживает инопланетные цивилизации. Что бы спросили вы?

Как вам удалось пройти этап технологического взросления, в котором мы находимся на Земле, и стать старой, стабильной, технологической цивилизацией?». Тартер: Я должна отметить свою предвзятость, потому что я присутствовала на той беседе с Карлом Саганом, и мой вопрос был бы: «Как вы это сделали?

Тернбулл: Я бы, пожалуй, спросила: «Сколько, сколько нас здесь?».

Но мы не получили. Парадокс Ферми гласит, что если бы было так много обитаемых планет, мы бы, вероятно, получили бы определенные доказательства этому сейчас. И Стивен Хокинг сказал, что поиск внеземного разума это плохая идея, потому что если они прибудут, они колонизирую нас, как Колумб колонизировал Новый Свет. Потому что, возможно, они выходят на контакт, потому что хотят уничтожить вас. Что думаете по этому поводу?

Тартер: Если бы вы задали вопрос: «Есть ли в океане рыба?», а затем провели эксперимент, зачерпнув стакан воды из океана, и не нашли бы в нем рыбы, я не думаю, что вы бы пришли к выводу, что никакой рыбы нет.

Мы просто искали недостаточно, чтобы иметь возможность сказать, если там кто-нибудь. В этом же заключается и парадокс Ферми. Поэтому если они прибудут, если честно, я не думаю, что нам стоит беспокоиться. И Мэгги украла мой любимый аргумент против заявления Хокинга, который состоит в том, что трудно стать старой, долгоживущей технологической цивилизацией, не избавившись от агрессии и тем самым став разумным, в первую очередь.

Что происходит, когда вы смотрите на нашу Солнечную систему, какого рода сигнатуры и информацию вы получаете о нашей Солнечной системе?

Многие предполагали, что астероиды могут быть хорошим местом для размещения артефакта, поэтому мы собираемся их посетить. Тартер: Мы потратили немного времени на ряд радарных исследований лагранжевых точек. Мы не знаем, что могли бы найти, поэтому собираемся просто выяснить, что находится в точках Лагранжа L4 и L5. Это часть поиска техносигнатур. Что это за облака Кордылевского?

Джилл, можете рассказать аудитории, что думаете за кулисами о некоторых загадочных сигналах.

Мы думаем, что по меньшей мере 10 000 таких появляется в небе каждый день. Тартер: У нас в области радиоастрономии есть загадка — что такое быстрые радиовсплески? Они живут миллисекунду или меньше, и мы не знаем, что это такое.

Такой была моя идея для сиквела «Контакта». Возможно, это просто червоточины открываются и закрываются по всему небу для транспортировки. Но эти всплески — реальная загадка, и мы пытаемся построить инструментарий для ее исследования.

Если сравнивать с космической программой, существуют ли какие-нибудь вещи, которые вы создаете и которые находят применения в других сферах?

Давным-давно мы искали определенный тип преобразования — преобразование радона — и он оказался отличным способом обнаружения микрокальцификатов при скриннинге рака молочной железы и маммограммах. Тартер: Некоторые алгоритмы, которые мы используем для обнаружения сигналов в реальном времени, имеют применения в других местах. Оказалось, что это слишком дорого и не применимо в коммерческих масштабах. Он прошел первый этап исследований. Есть много различных применений этой возможности. Но он находит паттерны в шуме. Мы позволим нейронным сетям рассказать нам, есть ли что-то еще кроме шума. Сейчас мы надеемся, что то, что выходит из индустрии и университетских систем, нейронные сети, помогут нам просеивать данные, не задавая конкретные образцы для поиска.

Расскажите в нашем чате в Телеграме. Нейросети найдут?

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть