Так экспериментально была открыта новая область астрономии, изучающая не оптическую, а радиочастотную часть электромагнитного спектра.
В 1946 году исследователи-радиоастрономы обнаружили первый отдельный радиоисточник в созвездии Лебедя, а еще два года спустя — в созвездиях Девы и Центавра. Газеты запестрели заголовками: «Кто сигналит из иной галактики?», «Собратья по разуму шлют привет!» и даже: «Принята телеграмма из космоса. О ее содержании читайте в следующем номере…»
На самом же деле, как вскоре выяснили ученые, эти радиоисточники имели природное происхождение. Причем излучают как целые галактики, так и отдельные небесные тела. Скажем, квазарами в 1960-х годах стали называть компактные источники космического радиоизлучения, наблюдаемые через обычные оптические телескопы в виде слабых голубых звездочек.
В 1968 году английскими астрономами были обнаружены и первые пульсары. Наученные горьким опытом исследователи на этот раз не стали во всеуслышание объявлять, что ими выявлены источники радиосигналов искусственного происхождения, хотя, казалось, на то имелись все основания. Дело в том, что радиоизлучение пульсаров имеет тенденцию периодически меняться как по частоте, так и по интенсивности сигнала.
Тем не менее и этому феномену со временем было найдено вполне естественное объяснение. Ныне астрономы полагают, что звезда-пульсар быстро вращается вокруг собственной оси, а на ее поверхности есть некая область, испускающая излучение. Оно выбрасывается в пространство узким пучком и при вращении пульсара то попадает на поверхность нашей планеты, то уходит с нее. Вот и получается некое подобие воспроизводящихся импульсов…
Разочаровавшись в пульсарах, ученые стали искать во Вселенной другие «маяки». Сегодня на их роль претендуют цефеиды — небесные тела, которые, по словам одного из исследователей, «пульсируют, словно сердце». Причем каждое такое «сердце» раз в 50 больше нашего Солнца и в 100 раз массивней его…
Название «цефеиды» происходит от звезды Дельта Цефея — одной из наиболее типичных для данного класса небесных тел. Изменения интенсивности ее излучения носят правильный характер — они ритмично повторяются через каждые 5 суток и 8 часов.
Радиотелескоп — инструмент контакта
Радиоастрономия изменила саму сущность труда астронома. Она не требует безоблачного небосвода, неподвижного воздуха и упорного бдения по ночам. Нынче дело исследователя — дать задание для подготовки радиотелескопа к работе и указать, в каком виде он хотел бы получить результаты. За остальным проследит автоматика. И антенна современного радиотелескопа совсем не похожа на ту маленькую, переносную, с которой начинал работать Янский. Обычно это гигантская чаша диаметром несколько десятков, а то и сотен метров. Так, РАТАН-600 (Радиотелескоп Академии наук) — один из лучших радиотелескопов современности — походит на стадион. Такой же ровный зеленый газон, окаймленный по краям, но не трибунами, а своеобразным «забором» из 895 плотно пригнанных друг к другу металлических щитов-экранов. Щиты эти, расположенные по кругу диаметром 600 метров, и представляют собой круговое зеркало телескопа. Все вместе или по частям щиты могут передвигаться — таким образом осуществляется наводка на те или иные объекты на небосводе.
Пойманное зеркалом-антенной радиоизлучение передается на вторичные зеркала, находящиеся внутри круга радиотелескопа. Эти зеркала вместе с кабинами, в которых расположена регистрирующая аппаратура, передвигаются по рельсовым путям, словно обычные трамваи. В центре радиотелескопного поля даже есть локомотивный круг, как в настоящем депо.
Несмотря на очевидные успехи радиоастрономии по изучению Вселенной, до сих пор на радиоастрономических обсерваториях предпринято всего несколько попыток поиска других цивилизаций по их радиоизлучению. Эти попытки составляли лишь небольшую часть научной программы обсерваторий, которые заняты в основном изучением естественных процессов, генерирующих радиоволны.
Исследования сдерживаются относительно малой собирающей площадью радиотелескопов. Расчеты показывают, что, если мы надеемся найти другую цивилизацию, поймав ее радиопередачи, нам необходима собирающая площадь, намного превышающая даже площадь антенны телескопа РАТАН-600, чтобы иметь шансы на успех. Иными словами, чтобы вести «подслушивание» на расстояниях в несколько сотен парсеков, то есть распространить поиск примерно на миллион звезд, требуются значительно большие антенны, чем те, которыми человечество располагает сегодня. «Подслушивать» значительно труднее, чем пытаться принять сигнал с известного направления, на известной частоте и в известной полосе частот. Любой радиотелескоп мог бы уже сейчас обмениваться посланиями с другим радиотелескопом в любом месте нашей Галактики, если бы эти три ключевых требования были выполнены.
Немного статистики
Первый эксперимент, проведенный американским радиоастрономом Фрэнком Дрейком в 1960 году (проект «Озма»), включал поиск сигналов на волне 21 сантиметр (радиолиния водорода) от двух ближайших к нам звезд солнечного типа — тау Кита и эпсилон Эридана. Наблюдения проводились на 26-метровом радиотелескопе Национальной радиоастрономической обсерватории США.
В 1968-69 годах поиски сигналов от звезд солнечного типа были проведены Всеволодом Сергеевичем Троицким. Наблюдения велись на радиоастрономической станции (НИРФИ) в Зименках, близ Горького, с помощью радиотелескопа диаметром 15 метров на волне 30 сантиметров. Были обследованы 11 ближайших звезд и галактика М-31 (Туманность Андромеды).
Первоначально поиск сигналов внеземных цивилизаций осуществлялся только в США и Советском Союзе. Но позднее география поисков существенно расширилась, эксперименты проводились в Канаде, Австралии, Франции, ФРГ и Нидерландах. Всего в период с 1960 по 1985 годы было выполнено 45 экспериментов, на которые затрачено около 75 тысяч часов наблюдательного времени. За первое десятилетие (1960–1970 годы) было проведено четыре эксперимента. После 1971 года, когда состоялась первая советско-американская конференция по поиску инопланетного разума СЕТИ (SETI — сокращение от английского Searching for Extraterrestrial Intelligence), активность ученых резко возросла — к 1975 году уже проводилось до семи экспериментов в год.
Если же проанализировать, как распределялось по годам полное (суммарное) время наблюдений, то окажется, что основная доля приходится на два эксперимента: поиск импульсных сигналов с ненаправленными антеннами (Троицкий и др.) и обзор неба на волне 21 сантиметр, выполненный на Огайской радиоастрономической обсерватории (США) с помощью радиотелескопа Крауса (Диксон и др).
Эксперимент Троицкого проводился на волнах 50, 30, 16, 8 и 3 сантиметра. Для исключения местных помех были организованы одновременные наблюдения в нескольких далеко разнесенных пунктах: в Горьковской области (Зименки, Васильсурск, Пустынь), в Мурманской области (Тулома), в Крыму (Карадаг) и на Дальнем Востоке (Уссурийск). Кроме того, в 1972 году наблюдения выполнялись с борта научно-исследовательского судна «Академик Курчатов» в экваториальных водах Атлантики. Эти исследования привели к обнаружению ранее неизвестного спорадического радиоизлучения, генерируемого в верхних слоях ионосферы и в магнитосфере Земли под воздействием потоков фотонов, излучаемых Солнцем.
Огайский эксперимент проводился начиная с декабря 1973 года. Известно, что при посылке узкополосного сигнала частота его из-за движения передатчика и приемника (обусловленного как вращением планеты, так и движением всей планетной системы вместе с ее центральной звездой) смещается. Поскольку ни отправитель, ни получатель ничего не знают друг о друге, их относительное движение остается неизвестным. Следовательно, неизвестно и смещение частоты сигнала. В условиях этой неопределенности радиоастроном Роберт Диксон предложил руководствоваться принципом «антикриптографии», согласно которому каждый из партнеров по связи корректирует частоту сигнала к какому-то общему для них стандарту. В качестве такого стандарта, согласно Диксону, принимается источник, неподвижный относительно центра Галактики. Основываясь на этом, Огайский радиообзор проводился на частоте радиолинии водорода, скорректированной к центру Галактики. Поначалу использовался 8-канальный, а затем 50-канальный приемник с полосой каждого канала 10 кГц. В августе 1977 года в нескольких каналах приемника был зарегистрирован интенсивный кратковременный сигнал, природа которого остается неизвестной…
Что ищем?
В настоящее время в поисках внеземных цивилизаций методами радиоастрономии можно выделить следующие направления.
