Мы ищем его здесь, мы ищем его там.

Даже если внеземные цивилизации транслируют радиосигналы или посылают лазерные импульсы, и даже если мы настроены на правильные каналы, куда нам следует направить наши телескопы? Небо велико, а наши ресурсы ограничены. Было бы трагично направить наши телескопы на Канопус, скажем, если бы цивилизация на Капелле пыталась привлечь наше внимание.

Мы можем использовать две стратегии поиска. Целевой поиск фокусируется на отдельных близлежащих звездах. Он использует инструменты большой чувствительности в надежде обнаружить сигналы, намеренно направленные к нам, или утечку излучения, которая случайно проходит мимо нас. Обзор всего неба сканирует большие участки небесной сферы и, таким образом, охватывает мириады звезд. Чувствительность обзора всего неба уступает целевому поиску.

Первая современная деятельность SETI — проект «Озма» Дрейка — была целевым поиском, но он был нацелен только на две звезды: Тау Кита и Эпсилон Эридана. С тех пор астрономы многое узнали о «хабзвездах» — звездах, потенциально способных иметь обитаемые планеты. Современное представление таково, что хабзвезда, скорее всего, будет иметь стабильную светимость в течение длительных периодов времени, вероятно, будет иметь химический состав, позволяющий формироваться планетам земного типа, и будет обладать зоной, в которой по крайней мере одна из этих планет земного типа сможет иметь воду в жидкой фазе. Так что, если у вас есть большой каталог звезд и вы хотите расставить приоритеты для целей SETI, имеет смысл игнорировать катаклизмические переменные звезды, например: их изменения светимости делают их маловероятными домами для жизни, какой мы ее знаем, не говоря уже о технологической цивилизации. Существуют различные другие «срезы», которые можно сделать в каталоге, чтобы ресурсы SETI использовались наилучшим образом. Маргарет Тернбулл и Джилл Тартер применили этот подход:[191] они проанализировали 118 218 звезд из каталога Hipparcos — списка, опубликованного в 1997 году по измерениям, сделанным спутником ЕКА, предназначенным для измерения параллаксов и собственных движений звезд — и отсеяли их до 17 129 хабзвезд (три четверти из которых находятся в пределах 140 пк от Солнца). Если вы собираетесь проводить целевой поиск, вы могли бы сделать и хуже, чем сосредоточиться на этих звездах.

Феноменальный успех миссии НАСА «Кеплер» открыл другие возможности для целевых поисков. В то время как миссия Hipparcos была специально разработана для астрометрических исследований звезд, миссия Кеплер была специально разработана для поиска планет. «Объекты интереса» Кеплера (KOI) — это те звезды, о которых известно, что они обладают планетами и которые считаются наиболее подходящими[192] для наличия жизни земного типа. Целевые поиски KOI уже проводились, и наверняка последуют другие.

Некоторые ученые предполагают, что мы можем еще больше уточнить список целей, если поставим себя на место инопланетян. Если мы предположим, что технологически развитые ВЦ не будут тратить энергию на всенаправленное вещание, а вместо этого выберут вероятные цели для отправки своих сигналов (так же, как мы обсуждаем вероятные цели для прослушивания), то из этого следует, что нам нужно беспокоиться только о хабзвездах, у которых была разумная вероятность обнаружить Землю. Другими словами, давайте предположим, что у продвинутых ВЦ есть своя (без сомнения, гораздо более совершенная) версия Кеплера: если бы они увидели Землю, проходящую по диску Солнца, то наша система была бы для них «объектом интереса», и они вполне могли бы решить послать сигналы в нашу сторону. Что ж, оказывается, что из-за того, что планеты в нашей Солнечной системе вращаются в плоскости, наклоненной примерно на 60° по отношению к диску Галактики, существование Земли было бы легче обнаружено[193] ВЦ в определенных направлениях неба; возможно, нам следует сосредоточиться на прослушивании звезд в этих направлениях?

Еще одно предложение — искать прямолинейные выравнивания[194] Земли, хабзвезды и пульсара. Мы можем предположить, что ВЦ классифицирует наше собственное Солнце как хабзвезду, и у них наверняка будут свои каталоги пульсаров; они смогут составить свой собственный список прямолинейных выравниваний планета-хабзвезда-пульсар. Идея здесь в том, что ВЦ выберет одну из очевидных частот для связи и сгенерирует импульсную передачу с периодом, определяемым пульсаром в выравнивании.

Может ли быть, однако, что целевые поиски — неправильный подход к SETI? Если мы ограничиваем наши поиски, основываясь на нашем понимании обитаемости и наших лучших догадках о мотивах ВЦ, то мы можем упустить всевозможные возможности. Вместо того чтобы долго и пристально вглядываться в те планетные системы, которые, как мы полагаем, могут таить жизнь, возможно, нам следует вместо этого использовать наши телескопы для сканирования неба?

Анализ Натана Коэна и Роберта Холфельда показал, почему мы должны играть на числах и смотреть на как можно большее количество звезд.[195] В природе мы часто обнаруживаем, что объекты с большим значением некоторого свойства редки, в то время как объекты с меньшим значением этого свойства распространены. Так, яркие звезды спектрального класса O немногочисленны, в то время как тусклые звезды класса M широко распространены. Сильные радиоисточники, такие как квазары, редки, в то время как слабые радиоисточники, такие как звездные короны, распространены. Что мы, скорее всего, обнаружим: редкие «яркие» объекты или обычные «тусклые» объекты? Это зависит от силы редких источников по сравнению с обычными источниками. Например, квазары — невероятно сильные радиоизлучатели; неважно, что они находятся на экстремальных расстояниях, потому что они намного затмевают более близкие, но более слабые звездные источники. Таким образом, радиотелескопы в начале 1960-х годов могли обнаруживать редкие, далекие квазары легче, чем обычные, близлежащие источники. Точно так же, даже если продвинутые ВЦ невероятно редки, Коэн и Холфельд показали, что мы с большей вероятностью обнаружим их маяки, чем слабые сигналы от множества ВЦ, не намного более продвинутых, чем мы сами. Единственный способ избежать этого вывода — это если звезды кишат разумной жизнью: если бы ВЦ были обычным явлением, то целевые поиски, такие как поиск KOI, скорее всего, нашли бы одну. Поэтому обзоры всего неба с большей вероятностью дадут положительные результаты; по крайней мере, когда мы выбираем цели для углубленного изучения, мы должны стараться обеспечить, чтобы принимающий луч содержал галактики или большие скопления звезд за целью.

Так является ли это объяснением великого молчания? Мы не слышали от ВЦ, потому что наш фокус был слишком узким? Ну, нет. Было проведено множество обзоров всего неба, и планируется еще больше. Астрономы до сих пор, конечно, не слушали достаточно долго, и, возможно, они не слушали на правильных частотах, но неверно говорить, что они игнорировали обзоры всего неба.

Один из самых инновационных научных проектов последних лет — инициатива, которая захватила энтузиазм широкой общественности и породила множество усилий «гражданской науки» — это SETI@home. Проект, инициированный Дэвидом Гедье, был представлен общественности в 1999 году. Участники загружают небольшую клиентскую программу для своего домашнего или рабочего компьютера. Программа обычно работает как хранитель экрана; по сути, когда компьютер пользователя не занят «основной» работой, клиентская программа оживает и начинает вычисления над пакетом данных — известным как рабочая единица — полученным радиотелескопом Аресибо. Важно отметить, что данные Аресибо поступают от обычной научной работы телескопа; звезды не выбираются в качестве целей для SETI, а вместо этого ученые SETI анализируют любые поступающие данные. Как только вычисления завершены, программа отправляет рабочую единицу обратно в SETI@home, где она объединяется со всеми другими результатами со всего мира, и загружается новая рабочая единица. Эффект заключается в том, что добровольцы объединились, чтобы сделать SETI@home одним из самых мощных компьютеров в мире. Так что астрономы могут не только проводить обзоры всего неба, но и располагают вычислительными ресурсами для анализа данных способами, которые Фрэнк Дрейк наверняка не мог себе представить, когда впервые направил телескоп на Тау Кита в надежде найти сигнал.

У меня есть одно крошечное чувство беспокойства по поводу обзоров всего неба, и это возвращает нас к проблеме частоты, на которой мы должны слушать. Обзоры охватывают далекие галактики, и большинство обзоров слушают на «водяной дыре» или около нее. Но есть лучшая частота, чем «водяная дыра», для межгалактической (в отличие от межзвездной) связи: 56,8 ГГц.

Частота для межгалактической связи «Естественная» частота для межгалактической связи представлена как

f = ᵏ/ₕ T₀ ≈ 56,8GHz

где T₀ — наблюдаемая температура космического фонового излучения, k — постоянная Больцмана, а h — постоянная Планка (таким образом, она связывает режимы космологии и квантовой физики). Эта частота была первоначально предложена в 1973 году Дрейком и Саганом, и независимо Готтом в 1982 году.

Частота 56,8 ГГц связана с наблюдаемым космическим микроволновым фоном, поэтому это универсальная частота.[196] Если ВЦ в далекой галактике с высоким красным смещением излучала сигнал на частоте, связанной с вышеуказанной, то она могла быть уверена, что сигнал может быть получен в любое будущее время. Сигнал потенциально мог бы достичь большого числа галактик. (Здесь нам нужно учесть еще один фактор. На Земле потребовалось около 4,5 миллиарда лет, чтобы возникла технологическая цивилизация. Если это время, которое требуется другим цивилизациям для возникновения, то не стоит искать в галактиках с красными смещениями намного больше 1. Свет, который мы сейчас видим от этих далеких галактик, отправился в путь, когда возраст вселенной составлял всего около 4,5 миллиарда лет; времени для возникновения цивилизации типа III было бы недостаточно.) К сожалению, атмосфера Земли имеет широкую полосу поглощения кислорода на 60 ГГц, что означает, что наши радиотелескопы не могут проводить поиск на частоте 56,8 ГГц. Наблюдения на этой частоте придется проводить из космоса. Тем временем, возможно, цивилизация типа III в далекой галактике прямо сейчас подает нам сигналы.