Зашифрований сигнал: Нові показання “Вояджерів”, що покинули Сонячну систему, не дають спокою вченим

Апарати летять у відкритому космосі понад 40 років, але кожна порція розшифрованих даних – наукова сенсація для дослідників Землі.

“Вояджер-1”. Фото © Space Frontiers / Getty Images

Чому “Вояджери” продовжують сигналити?

Попри те, що “Вояджер-1” і “Вояджер-2” давно покинули межі Сонячної системи і знаходяться на відстані десятків мільярдів кілометрів, наукове обладнання, встановлене на них, продовжує працювати. Останні дані, надіслані апаратами, досі викликають суперечки у науковому середовищі – на відстані близько 121 а.  о. від Сонця датчики “Вояджера-1” зафіксували різке зниження кількості частинок та космічних променів геліосфери — захисного міхура Сонячної системи — з одночасним підвищенням інтенсивності галактичних космічних променів.

Ці дані спочатку прийняли збій спектрометрів, оскільки показання поступово повернулися до колишніх значень. Але такі зміни апарат фіксував п’ять разів, що теоретично може означати таке — у Сонячної системи, як в Об’єднаної Федерації у серіалі “Зоряний шлях”, кілька рубежів захисту, про які вчені не знали раніше.

Астрономи вважають, що передавати дані на Землю “Вояджери” будуть ще багато років — вакуумне середовище та наявність трьох радіоізотопних джерел енергії дозволяють припустити, що життєвий цикл апаратів може бути продовжено до 60-70 років, а не 50, як вважалося раніше.

Чому хвилюються вчені?

Найбільше даних після виходу за межі Сонячної системи “Вояджери” зібрали від плазмових хвиль. Їх астрономи та астрофізики визначили як постійний гул міжзоряного газу — частинок, що накопичилися у просторі після Великого вибуху та дрейфують у космосі з величезною швидкістю. Проте комп’ютерний аналіз у лабораторіях Корнеллського університету показав, що у проміжках між шумом присутній ледь помітний постійний сигнал, який транслюється у вузькому діапазоні частот. Якщо порівнювати його із земними музичними композиціями, він схожий на класичну музику, мелодія якої зациклена і повторюється від початку щоразу, коли “запис” добігає кінця.

“Вояджер”. Фото © NASA/Hulton Archive/Getty Images

Першими цей сигнал виявили студенти Гавайського університету в Мано ще у 2017 році. Однак у той час не було спеціальних програм, за допомогою яких циклічність “космічних записів” вдалося б зрозуміти та пояснити. На їхню думку, ці сигнали курсують у міжзоряному середовищі разом зі скупченнями газу, але розшифрувати їх у найближчому майбутньому буде не  просто.

Розмір всієї необхідної для розшифровки інформації становить кілька петабайт — це в кілька разів більше, ніж може вмістити найсучасніший дата-центр великої корпорації.

Космічний рінгтон

Коли “Вояджер-1” залишав межі Сонячної системи, він відправив на Землю останній великий пакет даних. У них вчені знайшли дві тривожні новини, пояснити природу яких поки що не виходить. У 2020 році астрономи розшифрували дані стрибків напруженості магнітного поля та напруженості міжзоряного середовища.

Якщо говорити простою мовою, то на виході із Сонячної системи та захисного міхура “Вояджер” зрозумів, що простір за межами нашої планетної системи набагато щільніший, ніж вважалося раніше. Ці дані підтвердили теоретичні припущення фізиків про те, що вакуум має серйозну щільність, і для руху, а особливо для міжзоряних перельотів, знадобиться відмова від вже відкритих законів фізики.

Спектрометри “Вояджера” показали, що щільність енергії електромагнітного шару вакууму може становити близько 1018-1090 Дж/см3. Така щільність може серйозно уповільнити не лише “Вояджер”, а й будь-які інші космічні кораблі, які земляни збираються будувати у майбутньому.

Інше важливе відкриття вченим вдалося зробити лише у 2017 році – через п’ять років після того, як “Вояджер” залишив межі Сонячної системи. Одночасно з даними про дрейфувальний космічний газ астрономи отримали відомості, що повідомлення на Землю може надсилати одна з найпотужніших зірок у Галактиці. Вона називається R136a1, і вже на етапі зародження цей гігант був у 320 разів більший за земне Сонце.

Вона ж може по праву вважатися однією з наймолодших — їй трохи більш як 1 млн років, що за астрономічними мірками можна порівняти з дворічною дитиною. Знаходиться унікальна зірка не так далеко від Чумацького Шляху — у Великій Магеллановій Хмарі, до якої всього 160 тис. світлових років.

Велика Магелланова Хмара. Фото © Shutterstock

Звідти, якщо вірити відомостям, отриманим зі спеціальних телескопів та обладнання “Вояджерів”, і приходять таємничі сигнали, частотність повторення яких і енергетичні особливості наштовхують дослідників на думку, що посилати їх може щось таке, що має штучне або наполовину біологічне походження.

Вивчаючи особливості цього сигналу, астрофізики та астрономи дійшли висновку, що він рухається не “прямою”, як на Землі, а по спеціальному “коридору” всередині міжзоряного простору. Як працює цей коридор, ще належить встановити, але в ньому сигнал, який є електромагнітними хвилями, не зустрічає ніякого опору.

Астрофізики припустили, що така технологія (або природна властивість, яка ще не вивчена фахівцями) дозволяє долати гігантські відстані за лічені хвилини. Зіставивши дані з “Вояджера” та результати багаторічних спостережень за сигналами з Магелланових Хмар, вчені припустили, що для посилання сигналу може бути залучений спеціальний енергетичний міхур — аналогічний земному міхуру Алькуб’єрре, більше відомому за серіалом “Зоряний шлях” як “варп-туннель”.

Всесвіт намагається зателефонувати?

Дослідники відзначають, що від інших такі сигнали відрізняє високий рівень коливання електронів, а подібні “дзвінки” у бік Чумацького Шляху та Сонячної системи фіксувалися “Вояджером” як мінімум тричі — на підльоті до геліосфери, у прикордонній області між відкритим космосом та Сонячною системою та на відстані декількох астрономічних одиниць після вильоту в глибокий космос.

Фото © Shutterstock

Зараз математичну модель сигналу вчені намагаються побудувати за допомогою суперкомп’ютера NASA “Плеяди”, але даних з “Вояджера” так багато, що є ймовірність перенесення дослідження на пізніший термін, коли вченим будуть доступні квантові суперкомп’ютери. Якщо теорія про таємничі “коридори” для відправлення повідомлень з інших галактик підтвердиться, то всі наявні закони фізики доведеться переглядати — хоча б для того, щоб мати можливість і надалі відправляти апарати до далеких світів.

Наразі більшість приладів на “Вояджерах” перебувають у режимі очікування і не працюють. Постійно включено лише два — спектрометри для вивчення магнітного поля та плазми. За межі Чумацького Шляху ці апарати не вийдуть — щоб це сталося, “Вояджери” потрібно розігнати до швидкості приблизно 400 кілометрів на секунду, а це важко зробити навіть у вакуумі. Зрозуміти далекі світи ці апарати навряд чи допоможуть, однак є шанс, що апарати, відправлені в космос наприкінці 70-х, допоможуть вченим зрозуміти, чи є життя в межах Чумацького Шляху.