«Значение этого результата состоит в том, что поиск цивилизаций за пределами нашей планеты в настоящее время является зрелой, строгой областью экспериментальной науки», - сказал Юрий Мильнер, основатель Breakthrough Inititatives.

Breakthrough Listen (программа Breakthrough Initiatives) - это астрономическая научная программа, которая занимается поиском техносигнатур - признаков технологий, которые могли быть разработаны внеземным разумом. Научная группа Listen во главе с доктором Эндрю Семионом из Калифорнийского университета в Беркли использует некоторые из крупнейших радиотелескопов в мире, оснащенные самыми мощными системами цифровой обработки, для захвата данных в широких полосах радиочастотного спектра в направлении широкого диапазона небесных целей. Поиск затруднен, потому что Земля наводнена радио сигналами от человеческих технологий - сотовые телефоны, радары, спутники, телевизионные передатчики и т. д. Поиск слабого сигнала от далекой звезды сродни поиску иголки в огромном цифровом стоге сена, который постоянно меняется с течением времени.

Телескоп CSIRO Parkes в Новом Южном Уэльсе, Австралия (один из крупнейших телескопов в Южном полушарии, известный как "Murriyang" в Вираджури) входит в число объектов, участвующих в поиске Breakthrough Listen. Одной из целей, за которыми следит Parkes, является Проксима Центавра, ближайшая к Солнцу звезда, находящаяся на расстоянии чуть более 4 световых лет. Звезда представляет собой красный карлик, вокруг которого вращаются две известные экзопланеты. Команда Listen просканировала цель в диапазоне частот от 700 МГц до 4 ГГц с разрешением 3,81 Гц - другими словами, это эквивалентно настройке более чем на 800 миллионов радиоканалов одновременно с исключительной чувствительностью обнаружения.

Шейн Смит, студент-исследователь, работавший с доктором Дэнни Прайсом, научным сотрудником проекта Listen в рамках программы стажировки Breakthrough Listen летом 2020 года, обработал данные этих наблюдений через поисковый конвейер Breakthrough Listen. Он обнаружил более 4 миллионов сигналов, что довольно типично для наблюдений: подавляющее большинство этих сигналов составляют стог сена - выбросов от человеческой техники.

Как и во всех наблюдениях Listen отфильтровывает сигналы, в соответствии с двумя основными критериями:

Во-первых, постоянно ли меняется частота сигнала со временем? Предполагается, что передатчик на далекой планете будет двигаться относительно телескопа, что приведет к Доплеровскому смещению, аналогичному изменению высоты тона сирены скорой помощи при ее движении относительно наблюдателя. Отклонение сигналов без таких признаков движения уменьшает количество совпадений с 4 миллионов до примерно 1 миллиона.

Во-вторых, для оставшихся сигналов, исходят ли они со стороны цели? Чтобы определить это, телескоп наводят в направлении Проксима Центавра, а затем в сторону, повторяя эту схему «ВКЛ-ВЫКЛ» несколько раз. Ожидается, что местные источники помех будут фиксироваться как в режиме ВКЛ, так и в режиме ВЫКЛ, тогда как техносигнатура должна появляться только в наблюдениях ВКЛ.

Даже после применения обоих этих фильтров остается несколько кандидатов, которые необходимо проверить визуально. Иногда слабый сигнал действительно виден при наблюдениях ВЫКЛ, но он недостаточно сильный, чтобы его могли уловить автоматические алгоритмы. Иногда появляются похожие сигналы в соседних наблюдениях, указывающих на источники помех, которые могут включаться и выключаться как раз в неподходящий период, или команда может отслеживать сигналы спутников, которые обычно транслируют в определенных частотных диапазонах.

Иногда остается интригующий сигнал, который необходимо подвергнуть дальнейшим проверкам. Такой интересный сигнал был обнаружен Смитом в ходе наблюдений Listen за Проксима Центавра с помощью телескопа Паркса. Узкополосный сигнал с Доплеровским смещением, сохраняющийся в течение пяти часов наблюдений, который, по-видимому, присутствует только в режиме "ВКЛ" при наблюдениях з звездой, а не в перемежающихся наблюдениях "ВЫКЛ", имел некоторые характеристики, ожидаемые от кандидата на техносигнатуру.

Доктор София Шейх, в настоящее время научный сотрудник группы Listen в Калифорнийском университете в Беркли, изучила более крупный набор данных наблюдений, сделанных в другое время. Она обнаружила около 60 сигналов, которые имеют многие характеристики сигнала кандидата, но они фиксировались в другое время в режиме наблюдения "ОТКЛ".

«Таким образом, мы можем с уверенностью сказать, что эти другие сигналы являются локальными для телескопа и генерируются человеком», - говорит Шейх. «Сигналы разнесены с регулярными частотными интервалами в данных, и эти интервалы, по-видимому, соответствуют кратным частотам, используемым осцилляторами, которые обычно используются в различных электронных устройствах. Взятые вместе, эти данные свидетельствуют о том, что сигнал является помехой от человеческой техники, хотя нам не удалось определить конкретный источник. Исходный сигнал, обнаруженный Шейном Смитом, не обнаруживается при наведении телескопа не на Проксима Центавра - но, учитывая стог сена из миллионов сигналов, наиболее вероятным объяснением по-прежнему является то, что это сигнал от человеческой технологии, которая оказывается «странной» в правильном смысле, чтобы обмануть наши фильтры».

Исполнительный директор Breakthrough Initiatives д-р С. Пит Уорден сказал: «Хотя нам не удалось создать подлинную техносигнатуру, мы все больше уверены в том, что у нас есть необходимые инструменты для обнаружения и проверки таких сигналов, если они существуют».

Компания Breakthrough Listen делает все данные от сканирования Паркса общедоступными для самостоятельного изучения. Команда также только что опубликовала две статьи (под руководством Смита и Шейха), в которых излагаются детали сбора и анализа данных, а также исследовательскую заметку, где описывает последующие наблюдения Проксима Центавра, проведенные с помощью телескопа Паркса в апреле 2021 года. Listen продолжит мониторинг Проксима Центавра, которая остается привлекательной целью для поисков техносигнатур, с использованием набора телескопов по всему миру. И команда продолжает совершенствовать алгоритмы чтобы улучшить их способность различать «иголки» и «сено», в том числе в рамках недавно завершившегося конкурса по обработке данных с привлечением сторонних ресурсов в сотрудничестве с kaggle.

«В случае с этим конкретным кандидатом, - говорит Симион, - наш анализ показывает, что маловероятно, что он действительно исходит от передатчика на Проксима Центавра. Однако это, несомненно, один из самых интригующих сигналов, которые мы видели на сегодняшний день».

Многочисленные астрономические наблюдения за движением звезд в галактиках указывают на существование темной материи, однако все попытки зарегистрировать элементарные частицы, из которых эта материя состоит, в земных экспериментах до сих пор не увенчались успехом. Это означает, что взаимодействие темной материи с частицами Стандартной модели настолько слабое, что в детекторах темной материи не происходит ни одного акта взаимодействия. Это привело ученых к идее, что стоит изучать результаты взаимодействия темной материи с небесными телами, которые состоят из настолько большого числа частиц и существуют так долго, что должно было произойти много актов их взаимодействия с частицами темной материи. Сначала было предложено изучать последствия возможного взаимодействия темной материи с Солнцем, но потом была выдвинута идея, что еще лучшими детекторами могут быть нейтронным звезды из-за их огромной плотности.

Гипотетические наблюдаемые последствия захвата частиц темной материи нейтронными звездами зависят от деталей взаимодействия этих частиц с нейтронами. Если они накапливаются внутри звезды, передав свой импульс нейтронам, то со временем это должно привести к настолько существенному увеличению массы нейтронной звезды, что она коллапсирует в черную дыру. Если же частицы аннигилируют, передав всю свою энергию веществу нейтронной звезды, то она нагревается. Ученые считают, что с помощью инфракрасных телескопов следующего поколения этот нагрев может быть заметен.

При расчете взаимодействия частиц темной материи с нейтронной звездой обычно используются те же приближения, что и при их взаимодействии со звездами и планетами. Эти приближения заключаются в игнорировании внутренней структуры нейтронов при их взаимодействии с частицами темной материи и пренебрежении взаимодействием нейтронов друг с другом.

Группа физиков-теоретиков в составе Николь Ф. Белл (Nicole F. Bell), Сандры Роублз (Sandra Robles) и Майкла Виргато (Michael Virgato) из Университета Мельбурна, Джорджио Бузони (Giorgio Busoni) из Института ядерной физики Общества Макса Планка, Тео Ф. Мотты (Theo F. Motta), и Энтони В. Томаса (Anthony W. Thomas) из Университета Аделаиды провела детальный расчет взаимодействия частиц темной материи с нейтронной звездой, в котором не делались такие упрощения и оказалось, что более точный результат очень сильно отличается от приближенного.

Включение взаимодействия нейтронов друг с другом свелось к замене массы нейтрона на эффективную массу, которая зависит от плотности нейтронной звезды, меняющейся в зависимости от глубины (см. рисунок). Влияние этого эффекта на интенсивность взаимодействия темной материи со звездой оказалось наиболее сильным, если масса частиц темной материи существенно превышает массу нейтрона. В этом случае интенсивность взаимодействия падает приблизительно на порядок.

Нейтронная звезда, в отличие от других космических объектов, которые предлагается использовать в качестве детекторов темной материи, создает очень сильное гравитационное поле, ускоряющее падающие на звезду частицы темной материи до скоростей, сравнимых со скоростью света. Расчет теоретиков показал, что если масса частиц темной материи достаточно велика (больше массы нейтрона), то при столкновении с нейтронами звезды ее импульс так велик, что она может почувствовать внутреннюю структуру нейтрона, и это снизило интенсивность их взаимодействия на целых два порядка. Если же масса частиц темной материи мала (меньше 20 процентов от массы протона), то неточечность нейтрона почти не влияла на интенсивность взаимодействия.

Учет обоих эффектов привел к снижению интенсивности взаимодействия тяжелых частиц темной материи с нейтронами (а значит и числа актов взаимодействия этих частиц со звездой) приблизительно на три порядка. Для легких же частиц результаты вычислений очень хорошо совпали с приближенными.

Учёные обратили пристальное внимание на астероид не из-за его размера. Он прилетел со стороны Солнца, при этом учёные даже не знали о его существовании до последнего момента. Астроном Тони Данн (Tony Dunn) подтвердил, что приближение со стороны Солнца сделало его невидимым до момента сближения.

Он прилетел со стороны Солнца и оставался невидимым до момента сближения. Неожиданный астероид пролетел рядом с Землёй
Астероид получил название 2021 UA1, он занял третье место по расстоянию сближения с Землёй за всё время ведения наблюдений. Он пролетел на расстоянии 3000 км от нашей планшеты. НАСА подтверждает, что астероид приблизился к планете, пролетая над Антарктидой. Небесное тело диаметром около 2 м прошло значительно выше орбиты МКС, однако находилось ниже орбиты спутников связи. Если бы оно вошло в атмосферу планеты, то сгорело бы.

До этого астероид 2020 QG пролетел на расстоянии 2950 км от нашей планеты, а 2020 VT4 был зафиксирован на расстоянии нескольких сотен миль. Но все они были слишком маленькими, чтобы причинить вред Земле.

"В пятницу, 5 ноября 2021 года, в 3:00 мск Уран окажется в противостоянии с Солнцем. Наступает наилучшее время для наблюдения седьмой планеты в телескоп. Расстояние между Землей и Ураном в этот день будет наименьшим в 2021 году и составит 2,8 млрд км (18,73 а. е.), а видимый диаметр планеты - наибольший в году (3,7 угловые секунды)", - сказали ТАСС в планетарии.

С каждым годом Уран располагается все выше в небе северных широт. Наилучшим временем для его наблюдений будет период с осени и до конца зимы, считают астрономы.

Противостоянием планет называют расположение небесных тел, при котором их центры оказываются на одной линии, при этом Земля находится между Солнцем и "противостоящей" ему планетой.

"Моменты противостояния являются наилучшими для наблюдения астероидов и внешних планет (от Марса до Нептуна), поскольку в это время планета находится на минимальном расстоянии до Земли, а ее диск полностью освещен Солнцем", - также пояснили в планетарии.