Космос. От Солнца до границ неизвестного - Стивен Бэттерсби

Для того чтобы космический телескоп Джеймса Уэбба мог заметить признаки ХФУ, уровень содержания этих веществ в атмосферах экзопланет должен быть, по крайней мере, в 10 раз больше земного. Это чересчур много даже для тех цивилизаций, которые мало заботятся об экологии – если только не предположить, что обитатели холодных планет специально поддерживают высокую концентрацию этих веществ в атмосферах, чтобы с помощью парникового эффекта сохранить тепло на своих планетах.

Если представители инопланетной цивилизации обладают ограниченной способностью видеть во тьме (как и мы), они могут захотеть украсить свою среду обитания искусственным освещением. Можем ли мы в таком случае увидеть городские огни, сияющие на темной стороне планеты?

С помощью существующих ныне земных телескопов Токио можно увидеть с Плутона. Для наблюдения городских огней с планеты рядом с нашей ближайшей звездой потребуется космический телескоп с диаметром зеркала 200 м. Размер зеркала космического телескопа Джеймса Уэбба будет примерно в 40 раз меньше. Вряд ли телескоп такого размера смогут простроить в нашем столетии. Но, может быть, у инопланетян есть города, по сравнению с которыми Токио – всего лишь маленькое тусклое пятнышко? Городской пейзаж планетарного масштаба в принципе можно увидеть с помощью космического телескопа, который мы надеемся построить в ближайшем будущем.

Правда, наши попытки разглядеть урбанистические пейзажи могут быть сорваны гигантскими цветами биолюминесцентных экзоводорослей, которые способны имитировать сверкающие городские пейзажи. И, подобно радиосвязи, города с искусственным освещением могут быть лишь переходным этапом в жизни инопланетной цивилизации. В этом случае нам очень повезет, если мы станем свидетелями именно этого этапа их эволюции.

Вероятно, люди очень скоро начнут активно осваивать Солнечную систему. Мы даже сможем отправиться в далекие космические путешествия. Не исключено, что инопланетные цивилизации уже опередили нас. Если даже оставить в стороне почти невероятные с физической точки зрения гипердвигатели и кротовые норы – те средства перемещения, которые очень трудно обнаружить, – какие экзотические виды транспорта инопланетян мы должны искать?

Если руководствоваться нашими идеями об инновационных технологиях, то космические пришельцы могут применять звездолеты с солнечным парусом, использующим давление звездного ветра или другого излучения. До сих пор наши усилия в этом направлении были незначительными, но если создать парус размером с футбольное поле, который будет «надуваться» под действием излучения мощного лазера, то полет на таком паруснике вполне возможен. С помощью современных телескопов поток такого яркого света легко заметить. Кроме поиска инопланетян в радиодиапазоне, проект Breakthrough Listen будет сканировать космическое пространство, пытаясь обнаружить излучение от космических лазеров, направленное в нашу сторону. Это может помочь нам обнаружить инопланетян, бороздящих на парусниках просторы Вселенной.

Гораздо труднее обнаружить инопланетные корабли, работающие на атомных или термоядерных двигателях. Сложно увидеть световой сигнал от таких космолетов – если только звездный путь пришельцев не будет пролегать у нас под самым носом. Обнаружить инопланетян было бы легче, если бы они в полной мере использовали известные нам физические явления. Они могли бы, например, применять двигатель на основе аннигиляции материи и антиматерии, который дает наивысшую отдачу с точки зрения преобразования топлива. Такой корабль испускал бы интенсивные фотонные струи. Возможно, гигантские телескопы будущего смогут обнаружить межзвездные транспортные потоки в галактический час пик.

В октябре 2015 года Интернет был наводнен слухами о том, что инопланетную цивилизацию наконец заметили. Космический телескоп «Кеплер» обнаружил, что световой поток от звезды KIC 8462852 (неофициально известной под именем Табби) колеблется на целых 22 %. Обычно такие колебания блеска в звездных системах с экзопланетами можно объяснить эффектом затмения, но в данном случае была одна загвоздка. Для сравнения: Юпитер блокирует только 1 % солнечного света, а так как радиус звезды KIC 8462852 более чем в полтора раза превышает радиус нашего Солнца – то, что затмевает ее, должно быть поистине колоссальным. Неужели мы столкнулись с проявлением огромного внеземного строительства?

В 1960 году физик и инженер Фримен Дайсон заложил основы концепции поиска внеземных цивилизаций. Он предложил искать свидетельства созданных инопланетянами крупных инженерных сооружений: подобно тому, как пережившие своих создателей египетские пирамиды позволяют изучать историю древнего мира, мегаструктуры в космосе могли бы стать для охотников за инопланетными цивилизациями надежной мишенью.

Классический пример – сфера Дайсона, собирающая солнечную энергию и состоящая из большого количества отдельных элементов или, возможно, даже представляющая собой жесткую оболочку вокруг звезды. Эта сфера идеально подходит для таких проектов, как создание суперкомпьютеров, достаточно мощных для того, чтобы моделировать все прошлое и будущее Вселенной. Достроенная и введенная в эксплуатацию сфера полностью заслонит от нас звезду. Но у нас сохраняется надежда уловить рассеянное тепло, утекающее через «щели» в ее конструкции, или заметить случайные вспышки, возникающие в процессе проведения работ. Для нас они могут выглядеть как частичные затмения звезды в результате прохождения планеты по ее диску.

Оказалось, что флуктуации яркости звезды Табби более заметны в ультрафиолетовой, чем в инфракрасной области спектра: вряд ли такое возможно при частичном затмении звезды большими объектами. Еще одно популярное объяснение этого явления – неровное кольцо пыли вокруг звезды. Однако другие звезды могут предоставить нам еще более яркие доказательства существования инопланетных мегаструктур.

Конечно, мы можем относиться к себе как к развитой цивилизации. Но «табель о рангах» – система ранжирования, разработанная советским астрономом Николаем Кардашёвым, – окончательно и бесповоротно ставит человечество на отведенное для него во Вселенной место. В 1960-х годах Кардашёв предложил оценивать степень развития цивилизаций, взяв за основу количество энергии, которую они способны использовать. Та цивилизация, которая способна извлечь всю доступную энергию из своей родной планеты, имеет статус K1. Цивилизация, соорудившая сферу Дайсона вокруг своей звезды, получила статус K2, а та, которая способна поглотить всю энергию в своей родной галактике, занимает вершину пьедестала со статусом K3. По Кардашёву, человечество заслуживает оценку K0,73.

Несмотря на все совершенство цивилизаций K2 и K3, фундаментальные законы физики предполагают, что значительное количество тепла все же будет теряться за счет инфракрасного излучения. Наиболее амбициозным проектом, направленным на поиск цивилизаций K3, являлся обзор G-HAT (Glimpsing Heat from Alien Technologies, «Проблески тепла от инопланетных технологий»). Его осуществляли с помощью орбитального космического телескопа НАСА WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer, сокращенно WISE – «мудрый», Широкополосный инфракрасный исследователь). WISE сузил круг поисков со 100 миллионов галактик до 100 000 галактик с интенсивным инфракрасным излучением. Однако дальнейший анализ показал, что это дополнительное инфракрасное излучение полностью соответствует модели интенсивного звездообразования в особенно пыльных галактиках. В то же время цивилизации уровня суб-K3 вполне могут оставаться невидимыми, поскольку перерабатывают не всю энергию своей галактики, а только ее часть.