Мир X- Files: Сигнал "WOW"

Сигнал «Wow!» (в переводе с англ.  «Ого!»), в русских публикациях — «сигнал „Ого-го!“» — сильный узкополосный космический радиосигнал, зарегистрированный доктором Джерри Эйманом 15 августа 1977 года во время работы на радиотелескопе «Большое ухо» в Университете штата Огайо. Прослушивание радиосигналов проводилось в рамках проекта SETI. Характеристики сигнала (полоса передачи, соотношение сигнал/шум) соответствовали теоретически ожидаемым от сигнала внеземного происхождения.

15 августа 1977 года астроном Джерри Эхман (Jerry Ehman) пересматривал записи, полученные с радиотелескопа Университета Огайо, в надежде найти что-либо осмысленное. В момент, который стал одним из наиболее известных в астрономии, он заметил на распечатке последовательность из шести знаков — 6EQUJ5 – которые привлекли внимание.

Поражённый тем, насколько точно характеристики полученного сигнала совпадали с ожидаемыми характеристиками межзвёздного сигнала, Эйман обвёл соответствующую ему группу символов на распечатке и подписал сбоку «Wow!» («Ого-го!»). Эта подпись и дала название сигналу.

Радиотелескоп «Большое Ухо»

Радиотелескоп «Большое Ухо» Университета Огайо был, ну да, огромный. Его больше нет. Конструкцию разобрали в 1998 году, а освободившаяся площадь пополнила поля местного гольф клуба. Главной особенностью радиотелескопа была огромная конструкция на поверхности земли 150 на 85 метров, сориентированная в направлении Севера и занимавшая примерно три футбольных поля. Примерно посередине конструкции находилась пара принимавших раструбов, ориентированных на Юг. Раструбы были в фокусе параболического отражателя, размером 110 на 21 метр, стоявшего на Юг от раструбов, словно гигантский киноэкран. Эта парабола принимала сигнал, отражённый от плоского экрана, размером 104 на 30 метров, стоявший в Северной части конструкции, позади приемных раструбов, и имевший регулируемый наклон. По мере вращения Земли, «Большое Ухо» прочёсывало космос по одной линии. Каждые несколько дней изменяли угол положения плоского экрана, меняя направление поиска. Максимальный угол поворота экрана составлял 50°. Дизайн «Большого Уха» назывался «проект Крауса», по имени его разработчика Джона Крауса (Dr. John Kraus). Стоимость проекта 250 тыс долл, включая 71 тыс долл грант от «Фонда Национальной Науки» (National Science Foundation). Вся конструкция построена руками студентов.

В 1980 году «Большому Уху» добавили опции, которые были бы очень кстати в 1977 году, когда обнаружили сигнал WOW. Приёмные раструбы получили возможность изменять угол по оси Запад – Восток. Такое усовершенствование позволяло скомпенсировать вращение Земли и зафиксировать наблюдение в заинтересовавшем направлении. Так как в 1977 году не было такой опции, радиотелескоп проходил любую точку в небесах вместе с вращением Земли за 72 секунды. По этой причине сигнал WOW имеет продолжительность 72 секунды.

В 1977 году ещё не было компьютерной обработки полученных «Большим Ухом» сигналов. Полученная информация распечатывалась на бумаге и её просматривали добровольцы. Этим и занимался Джерри Эхман, когда сделал свою знаменитую запись WOW!

Расшифровка распечатки

Обведённый код 6EQUJ5 описывает изменение интенсивности принятого сигнала во времени. Каждая строка на распечатке соответствовала 12-секундному интервалу (10 секунд собственно прослушивания эфира и 2 секунды последующей компьютерной обработки). С целью экономии места на распечатке интенсивности кодировались алфавитно-цифровыми символами: пробел означал интенсивность от 0 до 0,999..; цифры 1—9 — интенсивности из соответствующих интервалов от 1,000 до 9,999…; интенсивности, начиная с 10,0, кодировалось буквами (так, 'A' означала интенсивность от 10,0 до 10,999…, 'B' — от 11,0 до 11,999…, и т. д.). Буква 'U' (интенсивность между 30,0 и 30,999…) встретилась лишь единожды за всё время работы радиотелескопа. Интенсивности в данном случае являются безразмерными отношениями «сигнал/шум»; за интенсивность шума в каждой полосе частот принималось усреднённое значение за несколько предшествовавших минут.

Ширина сигнала составляла не более 10 кГц (поскольку каждая колонка на распечатке соответствовала полосе в 10 кГц, а сигнал присутствует только в одной-единственной колонке). Различные методы определения частоты сигнала дали два значения: 1420,356 МГц (J. D. Kraus) и 1420,456 МГц (J. R. Ehman), оба в пределах 50 кГц от частоты радиолинии нейтрального водорода (1420,406 МГц, или 21 см.)

Мощность сигнала была представлена цифрами 0-9 и буквами A-Z, по шкале интенсивности в 36 пунктов, возвышаясь 6EQ и снижаясь UJ5, почти идеальный удар колокола, продолжительностью 72 секунды.

И что там интересного?

Возможно вас заинтересует узнать, а что интересного было в сигнале WOW? Множество различных типов радиосигналов непрерывно пересекает пространство. Чем особенным отличался сигнал WOW? Ответ заключается в частоте этого сигнала. Для понимания значения частоты сигнала WOW, нужно напомнить о космической радиосреде.

Есть различные типы радиошумов. Фоновой составляющей радиошума является остаток Большого Взрыва, значение которого около 3х Кельвина. То есть, по умолчанию, во вселенной не может быть тише, чем 3 Кельвина. Ниже частоты 1 ГГц очень много галактического шума, с которым сложно конкурировать рукотворному сигналу. На частоте выше 10 ГГц много, так называемого, квантового шума. Таким образом, относительно тихое окно находится между 1 ГГц и 10 ГГц.

Кроме физического существования различных шумов, следует учитывать влияние атмосферы Земли. Некоторые шумы она отражает, а некоторые поглощает. Есть два частотных окна в атмосфере, которые более-менее прозрачны для электромагнитного излучения. Первое это видимый спектр, поэтому наши глаза научились видеть его в процессе эволюции. Второе, по совпадению, как раз частоты между 1 ГГц и 10 ГГц.

На месте разумного инопланетянина, который хочет послать сигнал иным цивилизациям, следует учесть два момента. Первый, это трансляция сигнала в полосе частоты наименьшего шума. Второй, это понятная идентификация его как искусственно созданный. Таким образом, вы, вероятно, захотите отправить сигнал на частоте проникающей через атмосферу, где имеется минимум конкурирующих фоновых шумов и, для дополнительной меры, на частоте близкой к частоте водорода, наиболее распространённого элемента во вселенной.

Межзвездный водород излучает на частоте 1,42 ГГц. Происходит это при переходе между двумя подуровнями сверхтонкого расщепления основного состояния водорода. Непостижимо огромное количества межзвездного водорода означает, что это излучение может быть услышано чувствительным радиоприемником, настроенным на 1,42 ГГц. Близко к этой частоте устойчиво излучает межзвёздный гидроксил (ОН), его частота 1,66 ГГц. Мы видим эти всплески на регистрирующей аппаратуре. Они будут заметны, в какое бы направление космического пространства мы не направили радиотелескоп.

Астрономы называют эту полосу частот «водопоем». Во-первых, водород и гидроксил являются продуктами распада воды, наилучшей среды для жизни. Во-вторых, эти частоты являются универсальными и будут признаны любыми цивилизациями во вселенной. Аналогично кулерам с водой в офисе, собирающим вокруг себя сотрудников на водопой, полоса частот «водопоя» будет именно тем местом, где встретятся и поприветствуют друг друга межзвёздные общины.

Сигнал WOW принят на ожидаемой частоте «водопоя» 1,42 ГГц. Это был именно прорыв разумного межпланетного сигнала. Если бы люди когда либо приняли радиоконтакт инопланетян, сигнал WOW именно то, что ожидалось услышать.

Сигнал WOW привлекателен тем, что не подходит ни под какие объяснения. Одна из причин, эта полоса частот защищена. Никто на Земле не работает в данных частотах. Мы знаем, что сигнал не получен от пролетающего воздушного или космического корабля. Потому, что сигнал зафиксирован из неподвижной точки в небесах. В том направлении нет планет или астероидов, которые могли бы отразить сигнал на Землю. Любые космические обломки, способные к отражению, должны быть неподвижны по отношению к «Большому Уху» и не крутиться, что маловероятно. Даже сложные астрономические эффекты, такие как гравитационная линза и межзвездное мерцание (как то, что мы наблюдаем визуально, глядя на звёзды) имеют технические причины, делающие их очень слабыми кандидатами объяснения сигнала WOW.

Положение источника сигнала

Определение точного местоположения источника сигнала на небе было затруднено тем обстоятельством, что радиотелескоп «Большое ухо» имел два облучателя, ориентированных в несколько различных направлениях. Сигнал был принят только одним из них, но ограничения способа обработки данных не позволяют определить, какой же именно облучатель зафиксировал сигнал. Таким образом, существуют два возможных значения прямого восхождения источника сигнала:

• 19h22m22s ± 5s (положительный облучатель)
• 19h25m12s ± 5s (отрицательный облучатель)

Склонение однозначно определено в 27°03 ± 20 (значения представлены в эпохе B1950.0).

При переводе в эпоху J2000.0 координаты соответствуют ПВ= 19h25m31s ± 10s (или 19h28m22s ± 10s) и склонению 26°57 ± 20. Эта область неба находится в созвездии Стрельца, примерно в 2.5 градусах к югу от звёздной группы пятой величины Хи Стрельца.

Время приёма сигнала

Радиотелескоп «Большое ухо» не имел подвижной приёмной антенны и использовал вращение Земли для сканирования небосвода. С учётом угловой скорости этого вращения и ограниченной ширины зоны приёма антенны определённая точка небосвода могла наблюдаться в течение ровно 72 секунд. Таким образом, постоянный по амплитуде внеземной сигнал должен наблюдаться именно 72 секунды, при этом первые 36 секунд его интенсивность должна плавно нарастать — до тех пор, пока телескоп не окажется направленным точно на его источник, — а затем ещё 36 секунд так же плавно убывать, по мере того как вращение Земли уводит прослушиваемую точку небесной сферы из зоны приёма.

Таким образом, как длительность сигнала «wow» (72 секунды), так и форма графика его интенсивности по времени соответствуют ожидаемым характеристикам внеземного сигнала

Поиски повторений сигнала

Ожидалось, что сигнал будет зарегистрирован дважды — по разу каждым из облучателей — но этого не произошло. Последующий месяц Эйман пытался вновь зарегистрировать сигнал с помощью «Большого уха», но безуспешно.

В 1987 и 1989 году Роберт Грей пытался обнаружить сигнал при помощи массива META в обсерватории Ок-Ридж, но безрезультатн о В 1995—1996 годах Грей вновь занялся поиском при помощи гораздо более чувствительного радиотелескопа Very Large Array.

В дальнейшем Грей и доктор Симон Эллингсен искали повторения сигнала в 1999 году, используя 26-метровый радиотелескоп Hobart в Университете Тасмании. Шесть 14-часовых наблюдений окрестностей предполагаемого источника не обнаружили ничего похожего на повторения сигнала

Гипотезы происхождения сигнала

В качестве одного из возможных объяснений предлагается возможность случайного усиления слабого сигнала; однако, с одной стороны это по-прежнему не исключает возможности искусственного происхождения такого сигнала, а с другой стороны, маловероятно, что сигнал, слабый настолько, чтобы не быть обнаруженным сверхчувствительным радиотелескопом Very Large Array, мог быть пойман «Большим ухом» даже после такого усиления. Другие предположения включают возможность вращения источника излучения наподобие маяка, периодическое изменение частоты сигнала, или его однократность. Существует также версия, что сигнал был отправлен с перемещающегося инопланетного звездолёта.

Эйман высказывал сомнения в том, что сигнал имеет внеземное происхождение:

Позднее, он частично отказался от своего первоначального скептицизма, когда дальнейшие исследования показали, что такой вариант крайне маловероятен, поскольку такой предполагаемый космический «отражатель» должен был соответствовать ряду совершенно нереалистичных требований. Кроме того, частота 1420 МГц является зарезервированной, и не используется ни в какой радиопередающей аппаратуре. В своих последних работах Эйман предпочитает не «делать далеко идущих выводов из весьма недалёких данных».

Инопланетный разум все еще кандидат на объяснение сигнала WOW. Но нет никаких доказательств этого. Сильнее кандидатом является значительно более расплывчатое объяснение межзвездного источника радиоизлучения неизвестного происхождения. Между тем, знаменитая распечатка с пометкой Джерри Эхмана покоится в архиве Исторического Общества Огайо (Ohio Historical Society). В наши дни, когда небылицы штампует огромное количество любителей, сигнал WOW является подлинным артефактом, с практическим потенциалом не схожим ни с чем иным за всю историю человечества. Возможно это одна из наиболее волнующих загадок, которые мы имеем.

www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&..