Някои галактики са изключително активни в радиодиапазона. За това съществуват десетки напълно естествени причини.

Наскоро обаче учени предположиха, че сред тези мощни радиовълни си струва да се потърсят сигнали от разумни същества.

Сигнали от Космоса

През януари 2016 г. стартира инициативата Breakthrough Listen – поредната версия на програмата за търсене на извънземни SETI.

Тя включва „прослушване“ на радиодиапазона с помощта на антени в обсерваториите Грийн Банкс и Паркс, както и визуални наблюдения със системата Automated Planet Finder (APF).

Засега Breakthrough Listen не е открила следи от извънземни цивилизации.

Въпреки това учените, които работят по нея, са извършили множество наблюдения. И са направили изводи къде в Космоса си струва да се търсят извънземни и къде не.

В поредица от статии, озаглавена „Изкуствените сигнали като галактически популации“, Брайън С. Лаки разглежда хипотезата, че галактиките с интензивно излъчване в радиодиапазона (т.нар. радиоярки галактики) може да свидетелстват за наличието на развити цивилизации в тях.

Последната научна работа разглежда как бъдещите изследвания на SETI могат да откриват радиопредавания индивидуално или колективно. И установява граници за популацията на изкуствени радиогалактики, използвайки и двете методологии.

Брайън С. Лаки е теоретичен астроном в рамките на инициативата Breakthrough Listen и стипендиант на Янски в Националната радиоастрономическа обсерватория (NRAO).

Тази статия е третата от поредица, която разглежда техносигнатурите на цяла популация от извънземни интелекти (ETIs), а не на отделни цивилизации, обикалящи около звезди.

Както обяснява Лаки, поредицата е частично мотивирана от идеята, че ETIs може да разчитат на самовъзпроизвеждащи се системи (сонди на Фон Нойман) за изследване и усвояване на територии извън техните звездни системи.

Радиогалактики и „парадоксът на Ферми“

Тази теория е основополагаща за „Парадокса на Ферми“, който предполага, че методът е най-вероятният начин, по който напредналите цивилизации ще станат междузвездни и вероятно галактически.

Първата статия предоставя теорията и математическата основа за изчисленията, направени във втората и третата статия.

Във втората статия Лаки изследва какво се случва, когато в една галактика съществуват няколко излъчващи цивилизации, и прилага това разбиране към Млечния път, Андромеда (M31) и Месие 59 (NGC 4621).

Последната статия разглежда потенциалните сигнали, които популация от напреднали цивилизации би могла да създаде в галактики из цялата Вселена.

Известно е, че галактиките произвеждат радиовълни като част от своите естествени излъчвания. Тук се включва и Стрелец А*, свръхмасивната черна дупка (СМЧД) в центъра на нашата Галактика.

През 70-те години на миналия век учените откриват, че ярките радиоизлъчвания в центъра на Млечния път са причинени от много компактен обект, разположен вътре в по-голям радиоизточник.

Оттогава астрономите са установили, че свръхмасивните черни дупки се намират в центъра на всяка масивна галактика и са отговорни за активните галактически ядра. Явление, при което централната област на галактиката временно надминава по яркост всички звезди в галактическия диск.

„Колективният предел“ на радиоизлъчването

Изкуствените радиопредавания обаче първоначално биха били неразличими от естествените източници. А една галактика, съдържаща няколко цивилизации, разчитащи на радиотехнологии, би изглеждала по-ярка.

Освен това много излъчващи цивилизации биха могли да се припокриват, което прави определянето на отделен източник много трудно.

Въпреки това би било възможно да се открие колективното сияние на тези обединени предавания.

Лаки твърди, че е невъзможно да се определи дали радиоизлъчването на галактиките е естествено или изкуствено, само като се знае колко е ярко.

За отделна галактика всичко, което може да се направи, е да се установи горна граница въз основа на общото радиоизлъчване, която той нарича „колективен предел“.

За да установи ограничения за броя на възможните извънземни интелигентни цивилизации (ETI) в радиогалактиките, Лаки използва малка група модели, които проверяват влиянието на различни основни предположения.

Всеки модел разглежда природата на „метаобщността“ (широка или „галактически хъб“) и обществата в нея (разпръснати или дискретни), еволюцията на техните предавания, разпределението на тяхната светимост, установява граници на използваните радиочестоти и широк степенен закон.

Тези модели са комбинирани с базов набор, описващ сценарий, в който всяка галактика има една метаобщност, предаванията не еволюират и всички имат еднаква светимост.

Изчисляване на броя на цивилизациите

Въз основа на тези модели Лаки определя, че разпространението на цивилизации, обхващащи цели галактики (тип III по скалата на Кардашев), които излъчват радиосигнали, е по-малко от една на 10¹⁷ звезди и една на милион големи галактики.

Както той обяснява: „Разбира се, възможно е във всяка галактика да има изкуствени радиопредаватели на определено ниво.“

Работата на Лъки показва, че цивилизациите от тип III в първоначалния им смисъл — извънземни цивилизации (ETI), излъчващи радиовълни със светимостта на цяла галактика — са изключително редки.

В по-малко от 1 на 100 000 галактики с размерите на Млечния път може да съществува такава цивилизация.

Този резултат изглежда стабилен, независимо дали мощността е концентрирана в един предавател или е разпределена между милиард.

Освен това, най-много в 1 от 100 големи галактики може да се крие цивилизация от тип 2,75 по Кардашов, при която ETI излъчват радиовълни с мощност, равна на около 1/300 от светимостта на галактиката.

В този смисъл Лъки сравнява търсенето на цивилизации в радио-ярки галактики с проучвания като GHAT и други търсения на сфери на Дайсън.

Тези търсения се фокусират върху източници на излишно инфрачервено лъчение, което (теоретично) би могло да бъде причинено от топлината, излъчвана в космоса от обвивка на Дайсън.

По подобен начин астрономите биха могли да търсят галактики с „твърде голямо“ инфрачервено излъчване, въпреки че това би създало сходни проблеми.

Как проучванията на SETI биха могли да разграничат изкуствените източници на инфрачервено лъчение от естествените?

Търсене на изкуствени радиосигнали в радиогалактиките

Според Лъки съществува колективен метод, който той е описал, докато друг подход включва търсене на отделни радиопредавания, които биха могли да се откроят в радиоспектъра на дадена галактика.

През последните години изследователите на SETI се стремят да разширят списъка с възможни техносигнатури, които могат да бъдат обект на бъдещи търсения. Според Лъки такива изследвания биха могли да включват не само радиодиапазона, но и други видове излъчване — рентгенови лъчи, гама-лъчи и други нерадио- и неоптични сигнали, пише phys.org.