za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Природный радиотелескоп может помочь SETI в поиске сигналов внеземных цивилизаций


 
                             Карта нашей галактики. Источник.


       Вчера я подробно прокомментировал технические возможности нового проекта SETI. Из этих рассуждений следует, что самым результативным направлением является поиск повторяющихся всенаправленных радиосигналов от близких звезд, к примеру, сигналы аэропортных радаров. Обнаружив такие сигналы, можно будет определить массу планеты с радиоисточником, узнать сколько длиться местный год и сутки, найти на этой планете другие радиоисточники на соседних частотах. В общем, узнать много информации о внеземной цивилизации.

       Главная возникающая трудность в том, что мощность таких сигналов обратно пропорциональна квадрату расстояния до них. Поэтому для того, чтобы искать подобные сигналы у большого количества звезд нам необходимо строить очень крупные радиотелескопы. То есть, чтобы прослушать, как можно более далекие звезды нам нужны как можно более крупные радиотелескопы. Но у этой порочной практики есть выход: иногда звезды становятся намного ближе, чем обычно! Более того возможно управлять этим фактором, который может сделать поиски программ SETI намного проще.


       Речь идет о гравитационном микролинзирование, усилении электромагнитного излучения в гравитационном поле. Явление, которое впервые предсказал Альберт Эйнштейн в рамках теории относительности ещё в начале 20 века, и которое только последние 20 лет начало активно приносить пользу астрономам. Схематично процесс увеличения яркости во время гравитационного микролинзирования можно представить следующим образом:



     Очевидно, что такое прохождение двух звезд через гравитационный фокус является редким случаем. Наиболее вероятно оно будет на плотных звездных полях. Поэтому первые обнаружения таких событий произошли в Магеллановых облаках и в направление на Центр нашей галактики. Постепенно поиск таких событий на плотных звездных полях стал одним из самых эффективных способов для обнаружения планет у очень далеких звезд. Чем ближе звезда проходит к гравитационному фокусу другой звезды, тем сильнее она увеличивает её яркость, и тем лучше становится возможность для обнаружения планет в системе звезды. К примеру, в 2008 году наблюдалось событие OGLE-2008-BLG-279, в ходе которого яркость звезды выросла в 1600 раз (от менее 17 до 12 звездной величины):



     В результате у этой звезды были получены пределы на наличие планет вплоть до 1 массы Земли на удаление в 3 астрономических единицы:



     Для такой далекой звезды (до неё 4 тысячи парсек) ни один другой метод обнаружения экзопланет не может достичь подобной чувствительности.

     Очевидно, что бывают и более экстремальные события гравитационного микролинзирования, во время которых яркость звезд вырастаёт ещё больше. Проблема, что такие события ищут достаточно крупные телескопы (с диаметрами зеркал в 1-2 метра) у которых сравнительно небольшое поле зрения (несколько квадратных градусов). Поэтому в 2005 году был проведен интересный эксперимент. 88 ночей центр нашей галактики наблюдал небольшой телескоп HATnet. Его поле зрения было значительно больше, чем у других телескопов, которые искали там же события микролинзирования:



    Поле наблюдений телескопа покрывало весь центр нашей галактики, и на снимках отображалось сразу около 100 тысяч звезд:



      Анализ полученных снимков подтвердил, что небольшой телескоп видит самые яркие события, которые наблюдал крупный телескоп OGLE. Ярчайшие из этих событий достигали 12 звездной величины:



      Но в тоже время анализ показал, что небольшой телескоп HATnet обнаружил гораздо более яркие события микролинзирования (они не попали на поля наблюдений телескопа OGLE):



     Как видно выше некоторые события микролинзирования достигали 9 звездной величины. Напомню, что этот телескоп наблюдал это поле всего 88 ночей.

      С другой стороны, очевидно, что такие события происходят и у более ярких звезд, вне плотных звездных полей. Хотя их вероятность там гораздо ниже, но они будут и значительно ярче. Одно из таких событий было обнаружено в октябре 2006 года:



      Как видно во время него яркость звезды GSC 3656-1328 в тысяче парсек от нас выросла на 4 звездных величин: с 11 до 7! Предположительно событие вызвало прохождение через гравитационный фокус маломассивной звезды и коричневого карлика. Предполагается, что небольшие обзорные телескопы смогут обнаруживать по 10 таких событий каждый год. Более того после тщательных астрометрических обзоров неба (к примеру космическими телескопами Гиппарх и Гайя) мы сможем за несколько лет предсказывать подобные события гравитационного микролинзирования, как сейчас предсказываем звездные покрытия астероидами.


     Но теперь перейдем к самому интересному моменту. Как известно электромагнитное излучение состоит не только из оптического излучения, но включает в себя и радиоизлучение. Тем самым должно линзироваться и радиоизлучение звезд, а также радиосигналы внеземных цивилизаций. Тема гравитационного линзирования в радиоастрономии пока изучена слабо. В основном она касается обнаружения таких событий в далеких галактиках. К примеру, в 1999 году подобное событие наблюдалось в линзе B1600+434 с помощью радиотелескопа VLA на длине волны 5 ГигаГерц:



     В этом случае линзирование предположительно вызвано темной материей.
 
     Слабый текущий интерес радиоастрономов к событиям линзирования звезд, по-видимому, связан с тем, что обычные звезды очень тусклы в радиодиапазоне. Так, к примеру, сантиметровое радиоизлучение от ближайших звезд солнечного типа было впервые обнаружено лишь в прошлом году:




 
       Тем самым заранее спрогнозировав у некоторых звезд экстремально мощные события гравитационного микролинзирования, мы можем поискать там и радиоизлучение (в том числе от внеземных цивилизаций) с такой же чувствительностью, как у ближайших звезд или даже лучше. Для этого не потребуются более крупные радиотелескопы, а лишь везение.



        С другой стороны мы можем исключить везение, и самими управлять такими событиями гравитационного микролинзирования. Для этого будет достаточно разместить радиотелескопы (и даже передатчики) в гравитационном фокусе Солнца (на расстояние в 550 астрономических единиц от Солнца). Это позволит, пользуясь скромными ресурсами создать эффективные средства обнаружения для SETI или даже для целей межзвездной связи:



       Так по расчетам инженеров NASA при такой технологии для передачи радиосигнала к Альфе Центавра потребуется мощность передатчика лишь в 0.1 миллиВатт! Это почти в миллиард раз меньше, чем современная мощность передатчиков DSN (Сети дальней космической связи) для коммуникации с “Вояджерами“! Кроме того эта область гравитационного фокуса Солнца является идеальной для фотографирования экзопланет и измерения их массы.


        В заключение остаётся лишь сказать, что используя технологии гравитационного микролинзирования, в будущем вероятно нам уже не понадобятся ни огромные оптические телескопы, ни ещё более огромные радиотелескопы.
Tags: seti
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 50 comments