|
Инопланетяне используют гравитационные волны для общения
|
|
|
|
Одним из самых захватывающих открытий в астрономии за последнее десятилетие стало обнаружение гравитационных волн. Со времен Галилео Галилея астрономия занималась обнаружением электромагнитных сигналов с помощью телескопов. Как оказалось, основные составляющие Вселенной таким образом не поддаются наблюдению.
|
|
|
|
Наши текущие данные показывают, что 85% вещества во Вселенной невидимо с точки зрения электромагнитных полей и представляет собой темную материю. Кроме того, 70% энергетического баланса Вселенной составляет темная энергия. Космологи делают вывод об этих составляющих, поскольку они гравитационно воздействуют на видимую материю. Можем ли мы создать детектор объектов, сближающихся с Землей, который улавливал бы гравитационный сигнал пролетающих темных объектов?
|
|
|
|
Если темная материя состоит из объектов астероидной массы, подобных первичным черным дырам, то наши телескопы не заметили бы их, даже когда они проходили бы вблизи Земли. В недавней статье я показал, что гравитационно-волновые обсерватории LIGO-Virgo-KAGRA могут обнаружить темный объект, если он движется со скоростью, близкой к скорости света, и его масса превышает сто миллионов тонн. Такой объект пересек бы радиус Земли за две сотые доли секунды и произвел бы гравитационно-приливный сигнал в диапазоне частот LIGO-Virgo-KAGRA. Излишне говорить, что до сих пор такой объект обнаружен не был.
|
|
|
|
|
|
|
В течение десятилетия космическая обсерватория LISA расширит возможности обнаружения гравитационных волн до диапазона частот от миллигерц до микрогерц и уменьшит пространственно-временную деформацию. Это откроет новую эру чувствительности к темным объектам, сближающимся с Землей, в диапазоне масс астероидов. Это также может открыть путь к гравитационному обнаружению неопознанных аномальных явлений (UAP), которые обсерватории проекта Galileo пытаются обнаружить электромагнитным путем. Временные решетки пульсаров (PTA) зондируют диапазон частот в несколько наногерц, но до сих пор они были чувствительны только к суммарному фону гравитационных волн на этих частотах, которые составляют минимальный уровень шума для обнаружения отдельных источников.
|
|
|
|
Детекторы гравитационных волн являются самыми интересными телескопами следующего тысячелетия, поскольку они откроют возможности для обнаружения объектов, которые мы никогда раньше не замечали. Как я показал в другой недавней статье, невозможно блокировать или рассеивать сигналы гравитационных волн. Они предлагают оптимальный способ связи, который можно обнаружить с Земли или Солнца.
|
|
|
|
Вполне возможно, что внеземные технологические цивилизации общаются с помощью гравитационных сигналов, и наша неспособность заметить их до сих пор объясняется тем, что традиционный SETI полагался на поиск электромагнитных сигналов с помощью традиционных телескопов. Если это так, то молчание, вызвавшее вопрос Ферми: “Где все?”, проистекает из нашей слепоты к гравитационным сигналам соответствующей частоты.
|
|
|
|
Инопланетяне выбрали бы канал связи, который не создавал бы помех частотам самых громких естественных источников гравитационных волн в космосе. Это двойные черные дыры звездной массы, на которые настроен LIGO–Virgo-KAGRA, а также пары сверхмассивных черных дыр, на которые настроены LISA и PTA. В этом случае gravitational-SETI необходимо будет развить чувствительность в других частотных диапазонах.
|
|
|
|
Основной проблемой при получении обнаруживаемых гравитационных сигналов является необходимость перемещения больших масс с высокими скоростями. С точностью до порядка величины деформация гравитационной волны равна гравитационному потенциалу, создаваемому передатчиком, деленному на скорость света в квадрате, умноженную на квадрат характерной скорости, с которой перемещается его масса, в единицах скорости света. Например, гравитационная волновая деформация, создаваемая ближайшей двойной звездой Альфа-Центавра A и B, поскольку две звезды обращаются вокруг друг друга каждые 80 лет, составляет всего порядка 10^ {-24}, и ее чрезвычайно сложно обнаружить.
|
|
|
|
Пять лет назад команда под руководством Марека Абрамовича опубликовала статью о возможности того, что развитая технологическая цивилизация извлекает энергию из сверхмассивной (4 миллиона солнечных масс) черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути и использует ее для связи. Они обнаружили, что структура с массой Юпитера на самой внутренней стабильной круговой орбите вокруг черной дыры будет излучать однозначный гравитационно-волновой сигнал, который может наблюдать LISA.
|
|
|
|
Недавно я имел огромное удовольствие присоединиться к команде блестящих исследователей под названием “Прикладная физика” во главе с Джанни Мартире, которая опубликовала новую статью, в которой обсуждаются перспективы гравитационного SETI. Команда ученых показала, что LIGO чувствителен к массовому космическому аппарату массой с Юпитер, разгоняющемуся до доли скорости света по всей галактике Млечный Путь, или к космическому аппарату массой с Луну на расстоянии десятков световых лет. Ожидается, что будущие гравитационно-волновые обсерватории, такие как DECIGO, Cosmic Explorer, телескоп Эйнштейна и Big Bang Observer (BBO), достигнут чувствительности, которая, по крайней мере, на два порядка выше, чем у LIGO, что увеличит объем поиска в миллион раз.
|
|
|
|
Гравитационный SETI будет нацелен на сигналы, невидимые для неразвитых цивилизаций. Сигналы заметят только цивилизации, достигшие высокого научно-технического уровня. Это является хорошей стратегией скрытности для передающих цивилизаций, позволяющей избежать хищников, которые сосредоточены на физической силе, а не на передовой науке и технике. Кроме того, амплитуда сигналов гравитационных волн уменьшается обратно пропорционально расстоянию от источника, а не в квадрате расстояния, как в случае с интенсивностью электромагнитных сигналов. Наконец, чувствительные гравитационно-волновые датчики с широким спектральным диапазоном чувствительности также могут служить в качестве системы оповещения, снижающей риск для жизни, связанный с темными объектами.
|
|
|
|
Большое преимущество гравитационных датчиков заключается в том, что гравитационные сигналы неизбежны.
|
|
|
|
Источник
|
