Космічний лазер може бути джерелом сигналу, який спантеличив вчених

Надпотужний космічний лазер може бути джерелом таємничого сигналу, який спантеличує астрономів вже майже 50 років. Ні, не попереджувальний постріл інопланетної цивілізації, а радше робота водневої хмари та нейтронної зірки; щільне ядро масивної зірки після того, як наднова виплеснула її нутрощі в космос.

Нова гіпотеза припускає, що за певних обставин такий об’єкт може видавати сигнал, подібний до того, який здивував астронома Джеррі Емана 15 серпня 1977 року, змусивши його написати на роздруківці слово «Вау!».

Дослідження, доступне у вигляді препринту на arXiv, наразі перебуває на стадії доопрацювання, але його результати ґрунтуються на нещодавно виявлених подібних сигналах, що свідчить про те, що команда під керівництвом астробіолога Абеля Мендеса з Університету Пуерто-Рико в Аресібо на правильному шляху.

«Наші останні спостереження, зроблені в період з лютого по травень 2020 року, виявили подібні вузькосмугові сигнали поблизу лінії водню, хоча й менш інтенсивні, ніж оригінальний сигнал Wow!», — пояснює Мендес.

Цей оригінальний сигнал був помічений Еманом у даних, зібраних радіотелескопом «Велике вухо» Університету штату Огайо. Він тривав лише 72 секунди і був надзвичайно потужним спалахом радіохвиль поблизу водневої лінії 1420 МГц — довжини хвилі, яку випромінює водень, коли змінює свою спінову орієнтацію.

Враховуючи повсюдну присутність водню у Всесвіті, деякі вчені припускають, що світло на цій частоті може слугувати легко впізнаваним орієнтиром в електромагнітному спектрі, який технологічно просунуті інопланетяни могли б використовувати для сигналізації своєї присутності.

Якщо знаменитий імпульс дійсно був «привітом» здалеку, він не містив модуляції, яку можна було б розшифрувати. Сигнал «Вау!» не рухався, що робить його малоймовірним супутником поблизу, а також ніколи не повторювався так, як ми могли б очікувати від навмисної передачі, що виключає повторні спостереження за допомогою вдосконалених технологій. Щобільше, багато природних об’єктів випромінюють радіохвилі з довжиною хвилі 1420 МГц, тому, хоча ми не можемо остаточно виключити інопланетян, це не здається ймовірним.

Залишається знайти природне пояснення сигналу, що Мендес і його команда і намагалися зробити. Зокрема, вони шукали короткі викиди вузькосмугових радіохвиль, подібних за частотою до сигналу Wow! в архівних даних проекту «Радіовипромінювання червоних карликових зірок» (REDS), який нині припинив своє існування в Обсерваторії Аресібо.

Вони виявили чотири записи, варті подальшого дослідження, що походять з околиць крихітного червоного карлика, на ім’я Зірка Тігардена, розташованого всього за 12,5 світлових років від нас. Хоча вони були слабшими за сигнал «Вау!», вони були достатньо схожими, щоб дати підказки про походження знаменитого сигналу.

Згідно з аналізом команди, сигнали поблизу зірки Тігардена пов’язані з міжзоряними хмарами холодного водню. Це вказує на потенційний механізм виникнення сигналу Wow!: потужний спалах випромінювання, що проходить через хмару холодного водню, стимулює газ виробляти потужний імпульс випромінювання, близький до 1420 МГц.

Кінцевим продуктом буде природний астрофізичний мікрохвильовий лазер, або мазер, що створює інтенсивну концентрацію вузькосмугового світла на лінії водню, яка здалеку виглядатиме як сигнал «Вау!».

Будучи червоним карликом, зірка Тігардена навряд чи здатна створити спалах, достатньо потужний, щоб спричинити спалах випромінювання, подібний до сигналу «Вау!», але інші космічні об’єкти могли б впоратися з цим завданням. Нейтронні зорі з надзвичайно потужними магнітними полями, відомі як магнітари, можуть спалахувати настільки потужними спалахами, що ми можемо виявити їх у міжгалактичному просторі, і вважаються відповідальними за загадкові сигнали, відомі як швидкі радіосплески.

Інший тип магнітарної або нейтронної зорі, що називається м’яким гамма-ретранслятором, також може бути відповідальним. Це тип зірок, які періодично випльовують гамма- або рентгенівське випромінювання. У будь-якому випадку, згідно з моделлю команди, імпульс світла проходить через водень, що призводить до стимульованої емісії на водневому діапазоні.

Це таке акуратне пояснення. Така конкатенація об’єктів і подій, природно, була б досить рідкісною; ще рідкісніше, щоб вона була спрямована в наш бік. Отже, гіпотеза не лише пояснює сигнал, але й пояснює, чому ми бачили його лише один раз.

«Наша гіпотеза пояснює всі спостережувані характеристики сигналу Wow!, вводить ще одне джерело помилкових спрацьовувань у пошуках техносигнатур і припускає, що цей сигнал був першим зареєстрованим астрономічним спалахом мазера у водневій лінії», — пишуть дослідники у своїй чернетці статті.

«Ми продовжимо роботу над проектом Arecibo Wow!, досліджуючи наші широкі набори спостережень з Arecibo REDS. Майбутні дослідження включатимуть архівні дані з обсерваторії Аресібо». Дослідження, яке ще не опубліковане в журналі, доступне на arXiv.