Ilustrācija: Džimijs Paillets
Kopš 5. februāra mēs zinām par 136 ekstrasolāru planētu. Tās ir atklātas četros veidos: Pirmais, ko sauc par pulsara laiku, ļāva mums noteikt Zemes lieluma un mazākas planētas, pētot pulsara radītā starojuma ierašanās laika variācijas. Nākamais - Doplera spektroskopija - ļauj uz zemes bāzētiem teleskopiem izmērīt “nobīdi” zvaigznes spektrā, ko izraisa riņķojošās planētas smagums. Trešais - astrometrija - tiek izmantots gandrīz tādā pašā veidā - meklējot periodisko “ļodzīties” stāvoklī, ko iespējamā planēta varētu izraisīt uz tās vecāku zvaigzni. Un pēdējais? Tranzīta fotometrija ļauj izpētīt periodisku zvaigznes blāvumu, ķermenim ejot priekšā no konkrēta skatupunkta - iegūstot gaismas līkni.
2004. gada aprīlī Lūks F. A. Arnolds (Observattoire de Haute-Provence CNRS 04870 Saint-Michel - l’Observatoire, Francija) strādāja pie tranzīta, ko radīja Saturnam līdzīga planēta, kad viņam radās ideja. Vai šo pašu principu varētu piemērot, meklējot tranzīta ķermeņus, kuriem bija mākslīgs raksturs?
“Es apspriedu ideju ar vairākiem kolēģiem, kuri to uzskatīja par interesantu,” komentēja Arnolds. Mākslīgo ķermeņu kolekcija veidotu gaismas līknes, kuras būtu viegli atšķiramas no dabiskajām. Piemēram, trīsstūrveida objekts vai kaut kas līdzīgs mūsu pašu veidotajiem satelītiem parādītu pavisam citu parakstu. Ja tranzītā tika atklāti vairāki mākslīgi objekti - tas, iespējams, varētu būt signāls par citas saprātīgas dzīves klātbūtni - tādu, kura efektivitāte ir vienāda ar lāzera impulsa metodes diapazonu.
Rentabla alternatīva radio SETI vai optiskajam SETI ir meklēt mākslīgus planētas lieluma ķermeņus, kas varētu pastāvēt ap citām zvaigznēm. Tā kā viņi noteiktam attālinātajam novērotājam vienmēr iet garām vecāku zvaigznei, pastāv liela iespēja, ka tos var atklāt un raksturot, izmantojot tranzīta fotometrijas metodi. Planētas tranzīta gaismas līkne satur smalkas pazīmes objekta formas dēļ - piemēram, planētas aizklājamība, dubultās planētas vai gredzenotas planētas. Kā skaidro Arnolds: “Sfēra ir līdzsvara forma, kuru masīvajiem un planētas lieluma ķermeņiem dod priekšroka, lai tās pielāgotos savam smagumam. (Bet) var uzskatīt nesfēriskus ķermeņus, it īpaši, ja tie ir mazi un viegli un orbītas pundurzvaigzne. Viņu tranzīts zvaigznes priekšā radītu uztveramu signālu. ” Nesfēriski mākslīgi objekti - piemēram, trīsstūris - radītu īpašu tranzīta gaismas līkni. Ja vajadzētu pārvietoties vairākiem objektiem, ievērojama gaismas līkne tiktu veidota pēc to ieslēgšanas "atkal ieslēgtu - atkal izslēgtu". Šāds novērojums nepārprotami norāda uz mākslīgu raksturu. Lai to vizualizētu, padomājiet par lukturīti, kas pārvietojas aiz nolaista loga žalūzijas, un jūs sāksit gūt ideju!
Lielākajai daļai Luka Arnolda darbu - tikko pieņemts publicēšanai “Astrofizikas žurnālā” - ir jābūt ar datoru simulācijas palīdzību pierādīt dažādu un daudzkārtīgu formu efektus un parādīt šīs atšķirīgās gaismas līknes. Lai palīdzētu jums labāk izprast, ekrāns, kuru jūs tagad skatāties, sastāv no pikseļiem - loģiskas, nevis fiziskas vienības. Ja virs monitora ekrāna novietotu trīsstūra formu, tas aptvertu pikseļus noteiktā izkārtojumā. Simulācijas laikā zvaigžņu plūsma tiek nullēta pikseļos un salīdzināta ar parasto zvaigznes plūsmu. Šis imitētais mākslīgā ķermeņa tranzīts pēc tam tiek pielāgots zināmajam planētas tranzītam, izmantojot Pauela algoritmu.
“Bet sarežģītāko mākslīgo priekšmetu gaismas līkni nevar precīzi noteikt ar planētas tranzītu, un algoritms beidzas ar atlikumiem, kas nav nulle, t.i., starp divām gaismas līknēm ir nulle, kas nav nulle. Šī atšķirība ir mākslīgā objekta “personīgais” paraksts. Ja tas pagriežas, atlikušās gaismas līknes parādīs papildu modulāciju. Ja mākslīgais objekts ir vērsts pret gradientu, piemēram, ekstremitāti, parādīsies arī pēkšņas gaismas izliekuma slīpuma izmaiņas iekļūšanas vai izkāpšanas laikā, ”skaidro Arnolds.
Vienādmalu trīsstūris rada tranzīta gaismas līkni, kas atšķiras no lodes. Faktiski tā gaismas līkne atgādina gredzenveida tranzītu, tāpēc šo objektu atšķirībā var palikt neskaidrība. Bet sarežģītāki objekti, piemēram, formu kopas, rada ļoti specifiskus parakstus. Mākslīgajam satelītam līdzīgam objektam būtu acīmredzama tā simetriskā struktūra - jo katrs laukums noteiktos intervālos ietekmētu gaismas līkni. Iegarens objekts radītu viļņainību ilgākajā iekļūšanas un izkāpšanas periodā - faktiski izraisot vairākus “tranzītus”, padarot atklāšanu vieglāku. Šo svārstību raksturu ļoti labi var uzskatīt par viedas ierīces pazīmi. Ja vairāki objekti būtu telpiski izvietoti grupās, lai matemātiski nemainīgā veidā iekļūtu zvaigznē, šie pilieni gaismas līknē varētu skaidri attēlot kāda veida ziņojumu - zinātnes valodu.
Pilnveidojot datorsimulācijas, Arnolds zina, kā dabiskam vai mākslīgam tranzīta ķermenim vajadzētu izskatīties vieglā līknē - bet vai zinātne ir novērojusi planētas tranzītu? “Līdz šim ir tikai viena ļoti precīza tranzīta līkne - HD 209 458b tranzīts, kas novērots ar Habla kosmisko teleskopu. T. Brauns un kolēģi uzskatīja, ka gaismas līkni var aprīkot ar sfērisku korpusu mērījumu precizitātes robežās. ” Šāda veida informācija nodrošina Arnoldam nepieciešamo modeli. Viņa redzējums var tikt realizēts 2006. gada jūnijā. COROT (kosmosa misija, ko apstiprinājusi Francijas Kosmosa aģentūra CNES, piedaloties Austrijai, Beļģijai, Brazīlijai, Vācijai, Spānijai, ESA un ESTEC) tiks veltīta zvaigžņu seismoloģijai un ekstrasolāru planētu izpētei - tā ir tikai pirmā apstiprinātā kosmosa misija veltīta šiem priekšmetiem. Kosmosa kuģis sastāvēs no ~ 30 cm teleskopa ar detektoru klāstu, lai ar CCD palīdzību kontrolētu labi izvēlētu zvaigžņu gaismas līknes. Kopējais COROT (pārredzamība, ROtation un planētu tranzīts) potenciāls ir atklāt vairākus desmitus Zemes planētu un citas gaidāmās programmas, piemēram, Zemes planētas meklētājs (TPF) un Kosmosa interferometrijas misija (SIM), mainīs visu, ko mēs zinām, seju par ekstrasolārajām planētām.
Ko šāda veida jauna tehnoloģija nozīmē tādiem pētniekiem kā Lūks Arnolds? "Šīs kosmosa misijas sniegs (fotometrisko) precizitāti līdz 0,01% - bet ar 1% varētu būt pietiekami, ja objekti ir pietiekami lieli." Pēc viņa pētījumiem, mākslīgā ķermeņa tranzītam būtu nepieciešama šāda veida precizitāte, bet daudzkārtējs tranzīts būtu daudz mierīgāks. "1% fotometrija ir tūkstošiem astronomu, kas aprīkoti ar CCD, iespējām." Ir daudz vairāk iespēju, ka komunikatīvā civilizācija priekšroku dod virknei objektu, nevis vienam nesfēriskam objektam, lai signalizētu par viņu klātbūtni. Necaurspīdīgu objektu tranzīti ir hromatiski, liekot tiem noteikt CCD uztveramību visā spektrā.
Kā norāda Lū, šāda veida pētījumi, iespējams, ietilpst iesaistītā amatieru astronoma joma. Pašlaik ārpuszemes intelekta pazīmju meklēšana ir ierobežota ar radio un lāzera impulsa meklēšanu, kam nepieciešams speciāls aprīkojums. “Pagaidām nav neviena projekta, kas piemērotu šo ideju. Ja ideja pārvērtīsies par īpašu (SETI) novērošanas programmu, būtu vēlama virkne sadarbību! ”
Planētu tranzītu meklēšana jau notiek, piemēram, optiskais gravitācijas objektīva eksperiments (OGLE), “un šo programmu laikā varētu atklāt daudzkārtēju tranzīta gadījumu - varbūt rīt!” Lai gan rītdiena varētu šķist neiespējams sapnis, Arnolds zina savādāk. Viņa darbs jau ir iesniegts SETI institūtā. Pārējiem planētas Zemes pilsoņiem mēs gaidām rezultātus. Vai rīt mums parādīs iespējamo enerģijas savākšanas, sakaru vai izpētes ierīci, ko orbītā ievietojusi kāda cita jutīga suga? Ja mēs uzskatīsim to, ko mēs zinām par astronomiju, par pamata “patiesību” visā Kosmosā, tad šāda mēroga atklājums varētu būt lielākais jaunums no viņiem visiem… “Pieņemot, ka mēs esam pārliecināti, ka tranzīta gaismas līknē esam atklājuši svešu artefaktu. , es uzskatu, ka mums tas jāuzskata par skaidru “Sveika pasaule ... Mēs esam šeit!”, kas adresēts visai Galaktikai! ”
Raksta Tamijs Plotners
