Комета или корабль: зачем объект 3I/ATLAS проверяли на искусственное происхождение

В декабре 2025 года астрономия зафиксировала интересное событие: прохождение через внутреннюю область Солнечной системы третьего подтвержденного межзвездного объекта. Небесное тело, получившее каталожное обозначение 3I/ATLAS, приблизилось к Земле на минимальное расстояние 19 декабря.

Накануне сближения, 18 декабря, команда проекта Breakthrough Listen провела сеанс наблюдений за объектом с использованием радиотелескопа Грин-Бэнк. Целью исследования стала проверка гипотезы о возможном искусственном происхождении объекта посредством поиска технологических сигнатур.

Контекст открытия и обоснование наблюдений

Объект 3I/ATLAS был обнаружен системой раннего предупреждения столкновения с астероидами (ATLAS) в июле 2025 года. Траекторный анализ показал, что тело имеет гиперболическую орбиту, что однозначно указывает на его происхождение вне гравитационного влияния Солнца. Это делает его третьим в истории наблюдений гостем из другой звездной системы после астероида 1I/'Oumuamua (2017 год) и кометы 2I/Borisov (2019 год).

Первичные оптические наблюдения выявили у 3I/ATLAS наличие газопылевой оболочки (комы) и отсутствие выраженного удлинения ядра, что характерно для обычных комет. С астрофизической точки зрения нет оснований полагать, что объект является чем-то иным, кроме как естественным небесным телом. Однако в современной радиоастрономии принят протокол проверки любых межзвездных объектов на наличие признаков технологии.

Научное обоснование таких проверок базируется на прецеденте, созданном самим человечеством. Автоматические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1970-х годах, уже покинули пределы гелиосферы и технически стали межзвездными объектами. Если гипотетический внешний наблюдатель проанализирует излучение от «Вояджеров», он зафиксирует неестественный, узкополосный радиосигнал, который невозможно объяснить природными процессами. Проект Breakthrough Listen применяет ту же логику к входящим объектам: пока не доказано обратное, существует ненулевая вероятность, что объект может быть зондом, передающим телеметрию.

Технические параметры наблюдений

Для сканирования использовался радиотелескоп имени Роберта Бёрда (Green Bank Telescope, GBT) — полноповоротная параболическая антенна диаметром 100 метров. Наблюдения охватывали радиочастотный диапазон от 1 до 12 ГГц. Этот спектр был разбит на четыре полосы, соответствующие приемникам телескопа:

1. L-диапазон (1,1-1,9 ГГц).
2. S-диапазон (1,8-2,7 ГГц).
3. C-диапазон (4,0-7,8 ГГц).
4. X-диапазон (7,6-11,7 ГГц).

Выбор именно этих частот обусловлен их проницаемостью для земной атмосферы и относительно низким уровнем фонового галактического шума. Именно в этом радиоокне наиболее вероятно обнаружение искусственных сигналов, предназначенных для дальней космической связи.

Физика поиска: узкополосные сигналы и доплеровский сдвиг

Основная задача исследования — отличить потенциальный искусственный сигнал от естественного космического излучения и от шума, создаваемого земной техникой.

Природные источники радиоизлучения (пульсары, квазары, газовые облака) излучают энергию в широком спектре частот. Искусственные передатчики, напротив, концентрируют энергию в очень узкой полосе частот (порядка нескольких герц), чтобы максимизировать дальность и четкость передачи информации. Поэтому поиск велся именно на предмет наличия узкополосных сигналов.

Вторым критерием отбора является изменение частоты сигнала во времени, вызванное эффектом Доплера. Объект 3I/ATLAS движется относительно наземного телескопа с высокой скоростью, которая к тому же изменяется по мере движения Земли и самого объекта по своим орбитам. Из-за этого частота любого передатчика, находящегося на комете, должна плавно смещаться. Напротив, земные источники помех (локальные передатчики, спутники на геостационарных орбитах) находятся в относительном покое или имеют иные характеристики движения, поэтому их частота для приемника GBT остается стабильной.

Алгоритм фильтрации помех ABACAD

Ощутимой проблемой при поиске слабых сигналов является радиочастотная интерференция (RFI). Земной эфир насыщен излучением от спутников GPS, Wi-Fi роутеров, мобильных сетей и радаров. Чувствительный телескоп улавливает эти сигналы даже через боковые лепестки своей диаграммы направленности (зоны чувствительности, направленные не в точку наблюдения, а в стороны).

Чтобы исключить ложные срабатывания, астрономы применили методику каденции ABACAD. Наблюдение разбивается на сессии по 5 минут:

• A (On-target): антенна направлена точно на 3I/ATLAS.
• B, C, D (Off-target): антенна отводится в пустую область неба, удаленную от объекта.

Логика анализа следующая: если сигнал имеет внеземное происхождение и исходит от кометы, он должен фиксироваться только в фазах A и исчезать в фазах B, C, D, когда телескоп смотрит в сторону. Если же сигнал продолжается и при отвороте антенны, это означает, что его источник находится на Земле или на околоземной орбите (помеха).

Обработка данных и результаты

Весь массив полученных данных был оцифрован и проанализирован с помощью специализированного программного обеспечения turboSETI. Алгоритм сканировал спектр с разрешением 2,8 Гц, ища сигналы, мощность которых превышает уровень шума в 16 раз (отношение сигнал/шум > 16), и которые демонстрируют доплеровский дрейф в пределах +-4 Гц в секунду.

1. Первичный поиск: автоматическая система выделила 471 198 событий. Такое огромное количество объясняется высокой зашумленностью радиоэфира в выбранных диапазонах.
2. Пространственная фильтрация: после применения критерия ABACAD (исключение сигналов, видимых при отвороте антенны) было отсеяно подавляющее большинство кандидатов.
3. Финальный список: осталось всего 9 событий, которые формально удовлетворяли критериям поиска (присутствовали при наведении на цель и пропадали при отвороте).

Однако детальный визуальный анализ спектрограмм этих 9 событий показал, что они также являются результатом радиочастотных помех. В некоторых случаях помеха просто случайно прерывалась в момент отворота телескопа, имитируя полезный сигнал. В других случаях структура сигнала совпадала с известными профилями модуляции земных коммуникационных систем.

В результате исследования не было обнаружено ни одного достоверного сигнала, который можно было бы приписать источнику на 3I/ATLAS.

Оценка чувствительности и выводы

Несмотря на отсутствие положительного результата (обнаружения внеземной технологии), исследование имеет важное научное значение, так как устанавливает строгие верхние пределы мощности потенциальных передатчиков.

Исходя из характеристик телескопа GBT и параметров обработки данных, астрономы рассчитали минимальную мощность сигнала, которую они могли бы засечь. На расстоянии 1,8 астрономических единицы (дистанция до 3I/ATLAS в момент наблюдений) система гарантированно обнаружила бы передатчик мощностью от 0,1 до 1 Ватта, работающий в непрерывном режиме и направленный во все стороны (изотропно).

Для сравнения, мощность передатчика стандартного мобильного телефона при активном соединении находится именно в этом диапазоне (около 1 Вт). Это означает, что чувствительность современных земных радиотелескопов достигла уровня, позволяющего фиксировать работу бытовой электроники на межпланетных расстояниях.

Исследование подтвердило отсутствие на объекте 3I/ATLAS активных радиомаяков мощностью выше 1 Вт в диапазоне 1-12 ГГц. Полученные данные переведены в открытый доступ, а сам объект классифицирован как естественное небесное тело, не проявляющее признаков технологической активности. Отработанная методика быстрого реагирования и фильтрации данных будет применена к следующим межзвездным объектам, прохождение которых через Солнечную систему ожидается в будущем.

Источник: arXiv