Астрономи вдосконалюють свої методи виявлення позаземного розуму, точно вимірюючи, як міжзоряний простір спотворює радіосигнали. Нове дослідження Інституту SETI показує, що навіть незначні коливання часу сигналу — у масштабі мільярдних часток секунди — спричинені газом між зірками, можуть значно вплинути на точність космічних вимірювань. Це критично не тільки для астрофізики, але й для того, щоб відрізнити справжні інопланетні сигнали від людського шуму.
«Мерехтіння» міжзоряного простору
Дослідження під керівництвом Грейс Браун було зосереджено на пульсарі PSR J0332+5434, нейтронній зірці, що швидко обертається, на відстані понад 3000 світлових років від нас. Відстежуючи зміни в радіосигналах пульсара протягом десяти місяців за допомогою масиву Аллена в Каліфорнії, команда спостерігала явище, відоме як сцинтиляція.
Сцинтиляція — це радіоеквівалент мерехтіння зірок, спричинене земною атмосферою. У космосі радіохвилі від пульсарів проходять через хмари зарядженого газу (вільних електронів), які заломлюють і розсіюють сигнал, викликаючи невеликі затримки в часі надходження. Оскільки Земля, пульсар і газ рухаються відносно один одного, ці спотворення розвиваються, змінюючи час сигналу лише на десятки наносекунд.
Чому це важливо: гравітаційні хвилі та SETI
Ці, здавалося б, незначні затримки мають серйозні наслідки для двох ключових напрямків дослідження:
- Виявлення гравітаційних хвиль : часові масиви пульсарів шукають низькочастотні гравітаційні хвилі, виявляючи корельовані варіації часу надходження імпульсів. Якщо спотворення в міжзоряному газі не врахувати, вони можуть приховати або навіть імітувати слабкі сигнали, які шукають дослідники.
- Пошук позаземного розуму (SETI) : відмінність між справжніми космічними сигналами та земними перешкодами є серйозною проблемою. Сцинтиляційні моделі можуть допомогти ідентифікувати сигнали, що походять за межі нашої Сонячної системи.
«Якщо ми не бачимо цього мерехтіння, то сигнал, ймовірно, є просто перешкодою від Землі», — пояснив Браун.
Покращення космічного годинника
Майже щоденні спостереження команди (загалом близько 400) дозволили їм відобразити тонкі зміни в моделях мерехтіння протягом сотень днів. Хоча повторюваних закономірностей виявлено не було, дослідники припускають, що довгостроковий моніторинг може ще більше уточнити прогнози та покращити поправки на міжзоряні спотворення.
Ширші зусилля включали моніторинг приблизно 20 пульсарів протягом року, спираючись на пілотну фазу з кінця 2022 року. Ця поточна робота життєво важлива для підвищення точності космічних вимірювань і збільшення шансів виявлення як слабких гравітаційних хвиль і потенційних сигналів від інших розумних цивілізацій.
Зрештою, розуміння того, як міжзоряний простір змінює радіосигнали, — це не просто вправа з астрофізики; це про те, щоб заточити наші космічні годинники, щоб чути найслабший шепіт із Всесвіту.
