Новое исследование, проведённое учёными из института SETI, показывает, что условия космической среды вокруг звёзд могут существенно затруднять обнаружение радиосигналов, которые потенциально могли бы исходить от внеземных цивилизаций. Учёные отмечают, что влияние «космической погоды» способно изменять структуру сигнала ещё до того, как он покидает свою звёздную систему.
Согласно результатам работы, плазменные потоки и турбулентность в окрестностях звезды могут расширять изначально узкополосный радиосигнал, распределяя его энергию по более широкому диапазону частот. В результате сигнал теряет характерный узкий пик, на который обычно ориентируются алгоритмы поиска техносигнатур, что существенно снижает вероятность его обнаружения.
На протяжении десятилетий программы поиска внеземного разума (SETI) были сосредоточены на выявлении узких спектральных сигналов, которые крайне маловероятны в естественных астрофизических процессах. Однако новое исследование подчёркивает, что даже идеально сформированный сигнал на стороне источника может быть искажён ещё внутри собственной планетной системы из-за воздействия плазмы.
Особое внимание в работе уделяется колебаниям плотности плазмы в звёздных ветрах, а также мощным выбросам корональной массы. Эти явления создают эффект «размытия» сигнала в частотной области, уменьшая его пиковую интенсивность и усложняя его обнаружение стандартными методами анализа спектра.
Исследователи отмечают, что наиболее сильное влияние этот эффект оказывает в системах красных карликов спектрального класса М. Такие звёзды составляют около 75% всех звёзд в Млечном Пути, что делает проблему особенно значимой для оценки эффективности текущих стратегий поиска сигналов внеземного происхождения.
Для количественной оценки эффекта учёные использовали данные радиопередач космических аппаратов в пределах Солнечной системы. На основе этих измерений была построена модель того, как турбулентная плазма расширяет узкополосные сигналы. Затем результаты были экстраполированы на различные типы звёздных систем за пределами Солнечной системы.
По словам ведущего автора исследования, астронома Вишала Гаджара из института SETI, данный эффект может частично объяснять так называемую «радиотишину», наблюдаемую в поисках техносигнатур. Соавтор работы Грейс С. Браун отмечает, что учёт подобных искажений позволяет корректировать стратегии поиска с учётом реальных условий распространения сигналов.
Исследование также связано с программой STRIDE (Поддержка технологий, исследований, инноваций, разработок и образования), которая реализуется институтом SETI при поддержке наследия Франклина Антонио. В рамках этой программы разрабатываются новые методы анализа сигналов и инструменты обработки данных с учётом ранее недооценённых факторов.
Авторы подчёркивают, что эффект плазменного рассеяния является важным параметром, который необходимо учитывать при проектировании приёмных систем и алгоритмов обработки данных в будущих проектах поиска внеземного разума. Это может существенно повлиять на выбор целевых звёзд и критерии обнаружения потенциальных сигналов.
В более широком смысле работа показывает, что отсутствие обнаруженных сигналов не обязательно означает их отсутствие в природе. Они могут существовать, но быть искажёнными физическими процессами ещё до выхода из своей звёздной системы. Таким образом, исследование не только предлагает возможное объяснение «тишины», но и предоставляет практические инструменты для повышения эффективности поиска.
Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.