Выбор момента для поиска сигнала.

 

При исследовании "Космического стога сена" обычно действуют по принципу "чем больше, тем лучше". В обзорах всего неба по возможности просматривают одни и те же площадки по несколько раз. Если обзор направленный, стараются уделить каждой звезде как можно больше времени, пронаблюдать ее повторно. Постоянно приходится искать компромисс между полнотой обзора, его чувствительностью и временем исследования каждого направления на небе. Однако всегда имеется вероятность пропуска сигнала от какого-либо потенциального источника ("сигнал от них пришел не тогда, когда мы на них смотрели"). Чтобы уменьшить риск такой ситуации, были предложены варианты "синхронизации" передачи сигналов ВЦ при помощи событий, наблюдаемых всеми ВЦ в окрестностях Солнца. Такая стратегия называется "конвергентной": считается, что ВЦ "земного типа" должны мыслить в примерно одинаковых категориях SETI и передающая ВЦ будет стараться по возможности облегчить соседям поиск и прием сигнала.

Общим сигналом для передачи позывных ВЦ может служить выдающее-ся астрофизическое событие, наблюдаемое всеми ВЦ в некоторой области Галактики. В качестве такого события можно принять, например, вспышку Новой Лебедя 1975 г. Когда свет вспышки доходит, например, до ВЦ2, она тут же начинает передачу позывных, после чего требуется еще какое-то время, чтобы радиоволны достигли Земли. Таким образом, через время после регистрации света вспышки на Земле нужно искать сигнал от ВЦ2: .

Здесь R₁ + R – длина ломаной Новая–ВЦ2–Земля, R₀ – расстояние от Земли до Новой, – угловое расстояние между ВЦ2 и Новой. Таким образом, в каждый момент времени существует некоторый эллипсоид, на поверхности которого могут быть сосредоточены потенциальные кандидаты SETI. В одном фокусе эллипсоида находится Новая, в другом – Земля. Сечение эллипсоида и пути распространения сигналов показаны на рис. 26.2. Зная расстояния до звезд-кандидатов в окрестностях Солнца, из приведенных соображений можно примерно оценить момент приема синхронизованных Новой позывных от этих звезд в районе Земли и уделить этим звездам основное внимание в программе поиска. Со временем эллипсоид расширяется, и нужно будет переходить ко все более удаленным звездам-кандидатам. В развитие этой идеи было предложено использовать в качестве синхросигналов вспышку Сверхновой 1987A в Большом Магеллановом Облаке и мощные всплески -излучения.

Еще один пример "конвергентной" стратегии. При целенаправленном поиске отбор звезд-кандидатов и моментов для их наблюдения может быть еще более ограничен, например, таким образом, как это было сделано в SETI-программе "Зодиак". Эта программа содержит 29 звезд, находящихся не далее 25 парсек от Солнца и лежащих вблизи плоскости эклиптики. Идея состоит в том, что ВЦ, которая готовит программу передачи сигналов другим цивилизациям, может в целях экономии энергии производить облучение ближайших "подходящих звезд" очень узким направленным лучом радиоволн шириной ~10^–7 радиан (рис. 26.3). На расстоянии в десяток парсек это потребует передающей антенны размером около 1000 км, что реально для технически развитой ВЦ. Столь узкий луч может не перекрывать зону, пригодную для обитания в окрестности звезды. Поэтому представляется разумным направить луч непосредственно на звезду. Если, по счастью, луч лежит в плоскости орбиты планеты принимающей ВЦ, тогда в течение года планета будет на несколько дней попадать внутрь луча. Нужно будет при этом вести поиск облучающих нас ВЦ вблизи плоскости эклиптики в направлении, противоположном Солнцу. Дополнительный аргумент в пользу такой "эклиптической" стратегии: если передающая ВЦ осуществляет поиск планет вблизи других звезд доплеровским методом (по небольшим вариациям лучевой скорости звезды, вызванным действием планет), то таким образом ВЦ селектирует именно те системы, где доплеровский эффект наибольший, а именно, луч зрения лежит почти в плоскости орбит планетной системы, и мы с большей вероятностью получим послание от такой ВЦ из области нашей эклиптики.

Наконец, в заключение стоит упомянуть о возможности сопутствующего режима SETI, когда данные любых радиоастрономических наблюдений попутно анализируются с целью выявления возможных сигналов ВЦ. Вероятность успеха такого совершенно не направленного поиска невелика, но она ненулевая, и это также способствует заполнению хотя бы некоторого объема в "Космическом стоге сена".

 

Литература

Основные учебные пособия

1. Железняков В.В. Излучение в астрофизической плазме. М.: Янус-К, 1997.

2. Рудницкий Г.М. Конспект лекций по курсу ”Радиоастрономия”, Нижний Архыз, 2001

Дополнительные учебные пособия

1. Астрофизика и космическая физика, под ред. Р.А. Сюняева. М.: Наука, 1982.

2. Бербидж Дж., Бербидж М. Квазары. М.: Мир, 1969.

3. Бочкарев Н.Г. Основы физики межзвездной среды. М.: изд-во МГУ, 1992.

4. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967.

5. Гинзбург В.Л. Теоретическая физика и астрофизика. М.: Наука, 1975.

6. Железняков В.В. Радиоизлучение Солнца и планет. М.: Наука, 1964.

7. Железняков В.В. Электромагнитные волны в космической плазме. М.: Наука, 1977.

8. Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М.: Наука, 1975.

9. Каплан С.А. Элементарная радиоастрономия. М.: Наука, 1966.

10. Каплан С.А., Цытович В.Н. Плазменная астрофизика. М.: Наука, 1972.

11. Кисляков А.Г., Разин В.А., Цейтлин Н.М. Введение в радиоастрономию. Часть I. Основы радиоастрономии. Часть II. Техника радиоастрономии. Нижний Новгород: изд-во Нижегородского университета, М.: Физматлит, 1995, 1996.

12. Конникова В.К. Конспект лекций по практической радиоастрономии. Нижний Архыз, 1999.

13. Краус Дж.Д. Радиоастрономия. М.: Советское радио, 1973.

14. Крупенио Н.Н. Радиофизические исследования планет. М.: Наука, 1978.

15. Крюгер А. Солнечная радиоастрономия и радиофизика. М.: Мир, 1984.

16. Нагирнер Д.И. Механизмы излучения в астрофизике. СПб: Изд. СПбГУ, 2001.

17. Пахольчик А. Радиоастрофизика. М.: Мир, 1973.

18. Пахольчик А. Радиогалактики. М.: Мир, 1981.

19. Платонов К.Ю., Флейшман Г.Д. Переходное излучение в случайно неоднородных средах. УФН, 2002, т. 172, №3, с. 241-300

20. Смит Ф.Г. Пульсары. М.: Мир, 1979.

21. Товмасян Г.М. Внегалактические источники радиоизлучения. М.: Наука, 1986.

22. Тюхтин А.В. Электромагнитное излучение заряженной частицы, движущейся в изотропной среде. СПб: Изд. СПбГУ, 2004.

23. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М.: Наука, 1976.

24. Яковлев О.И. Космическая радиофизика. М.: Научная книга, 1999.