Ілюстрація: Джиммі Пейлет
Станом на 5 лютого нам відомо 136 позасонячних планет. Вони були виявлені чотирма способами: перший - званий пульсарний терміни - дозволив нам виявити планети розміром із Землею та менші планети, вивчаючи зміни у часі прильоту випромінювання, що генерується пульсаром. Наступний - доплерівська спектроскопія - дозволяє наземним телескопам вимірювати “зсув” спектра зірки, викликаний силою тяжіння орбіти планети. Третя - астрометрія - використовується майже таким же чином - шукаючи періодичне «коливання» в положенні, яке можлива планета могла спричинити на своїй материнській зірці. І останній? Транзитна фотометрія дозволяє вивчити періодичне затемнення зірки, коли тіло проходить перед нею з певної точки зору - виробляючи криву світла.
У квітні 2004 року Люк Ф. А. Арнольд (Observatoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l'Observatoire, Франція) працював над транзитом, створеним планетою, що нагадує сатурн, коли він мав ідею. Чи можна було б застосувати цей самий принцип для пошуку транзитних тіл, які мають штучний характер?
"Я обговорював ідею з кількома колегами, які вважали її цікавою", - прокоментував Арнольд. Колекція штучних тіл дала б легкі криві, що легко відрізняються від природних. Наприклад, трикутний предмет або щось подібне до наших власних рукотворних супутників показувало б зовсім інший підпис. Якщо через транзит було виявлено кілька штучних предметів - це може бути формою сигналізації про наявність іншого розумного життя - ефективності, рівного діапазону методу лазерного імпульсу.
Вигідною альтернативою радіо SETI або оптичному SETI є пошук штучних тіл розміром планети, які можуть існувати навколо інших зірок. Оскільки вони завжди проходили б перед батьківською зіркою для певного віддаленого спостерігача, існує велика можливість їх виявити та охарактеризувати методом транзитної фотометрії. Крива планетарної транзитної світла містить прекрасні риси завдяки формі об'єкта - наприклад, сповільненість планети, подвійні планети або кільцеві планети. Як пояснює Арнольд, «сфера є формою рівноваги, бажаною для масивних тіл розміром планети для адаптації до власної сили тяжіння, (але) можна розглядати несферичні тіла, особливо якщо вони невеликі і легкі, а на орбіті карликова зірка. Їх транзит перед зіркою видав би сигнал, який можна виявити ». Несферичні штучні предмети - як трикутник - створювали б специфічну криву транзитного світла. Якщо кілька об'єктів повинні пройти транзитом, чудова крива світла буде створена завдяки їх природі світла "знову й знову". Таке спостереження явно вимагало б штучного характеру. Щоб уявити це, подумайте про ліхтарик, що рухається за опущеним жалюзі, і ви почнете розуміти!
Основна частина роботи Люка Арнольда - щойно прийнята для публікації в "Астрофізичному журналі" - полягає в тому, щоб за допомогою комп'ютерного моделювання довести ефекти різних і кратних форм і показати ці різні криві світла. Щоб краще зрозуміти, екран, який ви зараз дивитесь, складається з пікселів - це логічна, а не фізична одиниця. Якби ви розміщували форму трикутника на екрані монітора, він буде охоплювати пікселі в певному розташуванні. Під час моделювання зоряний потік нулюється в пікселях і порівнюється зі звичайним потоком зірки. Цей модельований штучний транзит тіла пристосовується до відомого планетарного транзиту за допомогою алгоритму Пауелла.
"Але крива світла більшості складних штучних об'єктів не може бути точно накладена планетарним транзитом, і алгоритм закінчується ненульовими залишками, тобто ненульовою різницею між двома кривими світла. Ця різниця є "особистим" підписом штучного об'єкта. Якщо він обертається, криві залишкового світла покажуть додаткову модуляцію. Якщо встановити проти градієнта, наприклад, кінцівки, штучний предмет також виявив би різкі зміни нахилу кривої світла під час попадання чи виходу ", - пояснює Арнольд.
Рівносторонній трикутник створює криву транзитного світла, відмінну від сфери. Насправді, його крива світла нагадує кільцеву транзитну планету, тому у розрізненні цих об'єктів може залишатися неоднозначність. Але більш складні об'єкти, такі як кластери фігур, наприклад, створюють дуже специфічні підписи. Для штучного супутника, схожого на об'єкт, його симетрична структура буде очевидною - оскільки кожна область впливатиме на криву світла через певні проміжки часу. Витягнутий об'єкт може створювати хвилястість у своєму більш тривалому періоді входу та виходу - фактично спричиняючи численні «транзити», полегшуючи виявлення. Характер цих коливань дуже добре можна вважати ознакою розумного пристрою. Якби декілька об'єктів були просторово розташовані групами, щоб потрапити до зірки математично постійним чином, ці краплі світлової кривої могли б чітко представляти тип повідомлення - мову науки.
Завдяки вдосконаленню комп'ютерних симуляцій Арнольд знає, як має виглядати природне або штучне транзитне тіло у кривій світлі - але чи спостерігала наука планетарний транзит? "На сьогоднішній день існує лише одна крива транзитного світла, отримана з дуже хорошою точністю - транзит для HD 209 458b, який спостерігається за допомогою космічного телескопа Хаббла. Т. Браун та його колеги виявили, що крива світла може бути обладнана сферичним корпусом у межах точності вимірювання. " Цей тип інформації надає Арнольду потрібну йому модель. У червні 2006 року його бачення може бути реалізовано. COROT (космічна місія, затверджена французьким космічним агентством CNES, за участю Австрії, Бельгії, Бразилії, Німеччини, Іспанії, ESA та ESTEC) буде присвячена зоряній сейсмології та вивченню позасонячних планет - першої затвердженої космічної місії виключно присвячені цим предметам. Космічний апарат буде складатися з телескопа ~ 30 см з масивом детекторів для контролю за кривими світла добре вибраних зірок через CCD. Загальний потенціал COROT (COnvection, ROtation та планетарних транзитів) полягає у виявленні декількох десятків планет розміром Землі та інших майбутніх програм, таких як Земний Шукач планет (TPF) та Місія космічної інтерферометрії (SIM), змінить обличчя всіх, що ми знаємо про позасонячні планети.
Що означає така нова технологія для таких дослідників, як Люк Арнольд? "Ці космічні місії дадуть (фотометричну) точність до 0,01% - але 1% може бути достатньою, якщо об'єкти досить великі". Згідно з його дослідженнями, один транзит штучного тіла вимагав би такої точності, але багаторазовий транзит був би набагато більш спокійним. "1% фотометрія - це можливість тисяч астрономів-любителів, оснащених CCD." Набагато більше шансів, що комунікативна цивілізація надає перевагу ряду об'єктів над одним несферичним для сигналізації про їх присутність. Транзити непрозорих об'єктів ахроматичні, що вказує на їх виявлення ПЗЗ по всьому спектру.
Як зазначає Люк, цей вид досліджень цілком може знаходитись у царині астронома-аматора. В даний час пошук ознак позаземного інтелекту обмежується радіо і пошуком лазерного імпульсу, який вимагає спеціалізованого обладнання. «На даний момент не існує жодного проекту, який би застосував цю ідею. Якщо ця ідея перетвориться на конкретну програму спостереження (SETI), ряд співпраці буде вітатися! "
Пошук планетних транзитів уже розпочато, наприклад, експеримент з оптичним гравітаційним лінізуванням (OGLE), "і багаторазовий транзит може бути виявлений протягом цих програм - можливо завтра!" Хоча завтра це може здатися неможливим сном, Арнольд знає інакше. Його роботи вже подані в інститут SETI. Для решти громадян планети Земля ми чекаємо результатів. Чи покаже нам завтра можливий прилад для збору, зв'язку або дослідження енергії, виведений на орбіту іншим чуйним видом? Якщо ми розглянемо те, що ми знаємо про астрономію, як основну «істину» у всьому Космосі, то відкриття такого масштабу могло б стати найбільшою новиною для них усіх… , на мою думку, ми повинні розглядати це як чіткий "Привіт, світ ... Ми тут!", адресований цілій Галактиці! "
Автор Таммі Плотнер
