Астрономы совершенствуют свои методы обнаружения внеземного разума, точно измеряя, как межзвездное пространство искажает радиосигналы. Новое исследование Института SETI показывает, что даже малейшие колебания во времени сигнала — в масштабе миллиардных долей секунды — вызванные газом между звездами, могут существенно повлиять на точность космических измерений. Это критически важно не только для астрофизики, но и для различения подлинных инопланетных сигналов от человеческого шума.
«Мерцание» Межзвездного Пространства
Исследование, возглавляемое Грейс Браун, было сосредоточено на пульсаре PSR J0332+5434, быстро вращающейся нейтронной звезде на расстоянии более 3000 световых лет. Отслеживая изменения в радиосигналах пульсара в течение десяти месяцев с помощью массива Аллена в Калифорнии, команда наблюдала явление, известное как сцинтилляция.
Сцинтилляция — это радиоэквивалент мерцания звезд, вызванного атмосферой Земли. В космосе радиоволны от пульсаров проходят через облака заряженного газа (свободных электронов), которые преломляют и рассеивают сигнал, вызывая небольшие задержки во времени прибытия. Поскольку Земля, пульсар и газ движутся относительно друг друга, эти искажения развиваются, изменяя время сигнала всего на десятки наносекунд.
Почему Это Важно: Гравитационные Волны и SETI
Эти, казалось бы, незначительные задержки имеют серьезные последствия для двух ключевых областей исследований:
- Обнаружение Гравитационных Волн : Массивы синхронизации пульсаров ищут низкочастотные гравитационные волны, обнаруживая скоррелированные отклонения во времени прибытия импульсов. Если искажения межзвездного газа не учитываются, они могут затемнить или даже имитировать слабые сигналы, которые ищут исследователи.
- Поиск Внеземного Разума (SETI) : Различение подлинных космических сигналов и земных помех — серьезная задача. Модели сцинтилляции могут помочь идентифицировать сигналы, происходящие за пределами нашей Солнечной системы.
«Если мы не видим этой сцинтилляции, то сигнал, вероятно, просто помехи с Земли», — объяснила Браун.
Совершенствование Космических Часов
Почти ежедневные наблюдения команды (около 400 в общей сложности) позволили им составить карту тонких изменений в моделях сцинтилляции в течение сотен дней. Хотя повторяющихся закономерностей обнаружено не было, исследователи предполагают, что долгосрочный мониторинг может дополнительно уточнить прогнозы и улучшить корректировки на межзвездные искажения.
Более широкие усилия включали мониторинг примерно 20 пульсаров в течение года, опираясь на пилотную фазу с конца 2022 года. Эта продолжающаяся работа жизненно важна для повышения точности космических измерений и увеличения шансов обнаружения как слабых гравитационных волн, так и потенциальных сигналов от других разумных цивилизаций.
В конечном итоге, понимание того, как межзвездное пространство изменяет радиосигналы, — это не просто упражнение в астрофизике; это касается заточки наших космических часов, чтобы услышать самые слабые шепоты из Вселенной.
