Введение

Сигнал «Уау!» — мощный узкополосный радиосигнал, зарегистрированный 15 августа 1977 года радиотелескопом Big Ear Университета штата Огайо в США в рамках программы поиска внеземного разума. Сигнал, по всей видимости, пришел из направления созвездия Стрельца и обладал признаками, ожидаемыми от внеземного источника. Астроном Джерри Р. Эман обнаружил эту аномалию спустя несколько дней, просматривая записанные данные. Результат произвел на него такое впечатление, что он обвёл на компьютерной распечатке показатель интенсивности сигнала – "6EQUJ5" – и написал рядом комментарий "Wow!", что и дало событию его широко известное название. Вся последовательность сигнала длилась в течение всего 72-секундного интервала, в течение которого радиотелескоп Big Ear мог его наблюдать, но с тех пор повторно зарегистрировать его не удалось, несмотря на многочисленные последующие попытки Эмана и других исследователей. Было выдвинуто несколько гипотез о природе излучения, включая естественные и искусственные источники, однако ни одна из них не даёт удовлетворительного объяснения этому сигналу.

Предыстория

В 1959 году физики из Корнелльского университета Филип Моррисон и Джузеппе Коккони предположили, что любая внеземная цивилизация, пытающаяся установить связь посредством радиосигналов, могла бы использовать частоту 1420 мегагерц (21-сантиметровая спектральная линия), поскольку она естественно излучается водородом – самым распространенным элементом во Вселенной и, следовательно, вероятно, известным всем технологически развитым цивилизациям. В 1973 году, после завершения масштабного обзора внегалактических радиоисточников, Университет штата Огайо поручил науческий поиск внеземного разума (SETI) ныне не существующей радиообсерватории Университета штата Огайо (прозванной "Большое ухо") – самой длительной программе такого рода в истории. Радиотелескоп располагался вблизи обсерватории Перкинса на территории Университета Огайо Веслиан в городе Делавэр, штат Огайо. К 1977 году Эман работал в проекте SETI в качестве волонтера; его задачей был ручной анализ больших объемов данных, обработанных компьютером IBM 1130 и записанных на бумажные ленты линейного принтера. Просматривая данные, собранные 15 августа в 22:16 по восточному времени (02:16 UTC), он обнаружил серию значений интенсивности и частоты сигнала, которые поразили его и его коллег.

Измерение сигнала

Строка 6EQUJ5, которую часто ошибочно интерпретируют как сообщение, закодированное в радиосигнале, на самом деле представляет собой вариацию интенсивности сигнала во времени, выраженную в конкретной системе измерений, принятой для данного эксперимента. Сам сигнал оказался немодулированной непрерывной волной, хотя любая модуляция с периодом менее 10 секунд или более 72 секунд была бы необнаружима.

Интенсивность

Интенсивность сигнала измерялась как отношение сигнала к шуму, при этом шум (или базовый уровень) усреднялся за предыдущие несколько минут. Сигнал регистрировался в течение 10 секунд, а затем обрабатывался компьютером, что занимало 2 секунды. Результат для каждого частотного канала выводился на печать в виде одного буквенно-цифрового символа, представляющего собой среднюю интенсивность за 10 секунд, уменьшенную на базовый уровень и выраженную в виде безразмерного кратного стандартному отклонению сигнала. В этой шкале интенсивности пробел обозначал интенсивность между 0 и 1, то есть между базовым уровнем и одним стандартным отклонением выше него. Цифры от 1 до 9 обозначали соответствующие уровни интенсивности (от 1 до 9); интенсивности 10 и выше обозначались буквами: "А" соответствовала интенсивности от 10 до 11, "Б" – от 11 до 12 и так далее. Наивысшее измеренное значение сигнала "Ух ты!" было "U" (интенсивность между 30 и 31), что соответствует тридцати стандартным отклонениям над фоновым шумом. Это на (50) выше значения водородной линии (без красного или синего смещения) 1420.4058. В случае синего смещения это соответствовало бы движению источника в направлении Земли. Объяснение различий между значениями Эмана и Крауса можно найти в статье Эмана. Первый локальный генератор в радиоприемнике телескопа был настроен на частоту 1450.4056. Однако отдел закупок университета допустил опечатку в форме заказа и вместо этого получил генератор с частотой 1450.5056 (то есть на 0,1 выше требуемой). Программное обеспечение, использованное в эксперименте, было разработано для компенсации этой ошибки. При вычислении частоты сигнала "Ух ты!" Эман учел эту ошибку.

Пропускная способность

Сигнал «Вау!» имел полосу пропускания менее 10. Он считается узкополосным излучением в том смысле, что его относительная полоса пропускания была относительно небольшой (~1%). Однако полоса пропускания в 10 единиц не мала по сравнению с полосой пропускания некоторых астрофизических мазеров (~1) или с частотным разрешением современных узкополосных поисков SETI (~1). Телескоп «Большое ухо» был оснащен приемником, способным измерять пятьдесят каналов шириной 10 единиц. Выходные данные каждого канала представлялись на компьютерной распечатке в виде столбца буквенно-цифровых значений интенсивности. Сигнал «Вау!» по сути ограничен одним столбцом. Следовательно, ожидается, что непрерывный внеземной сигнал будет регистрироваться в течение ровно 72 секунд, а записанная интенсивность такого сигнала будет демонстрировать постепенное увеличение в течение первых 36 секунд, достигая пика в центре окна наблюдения, а затем постепенное уменьшение по мере удаления телескопа от источника. Все эти характеристики присутствуют в сигнале «Вау!» .

Гипотезы о происхождении сигнала

Было выдвинуто несколько гипотез относительно источника и природы сигнала «Вау!», но ни одна из них не получила широкого признания. Межзвездная сцинтилляция более слабого непрерывного сигнала, подобная атмосферному мерцанию по эффекту, может быть объяснением, однако это не исключает искусственное происхождение сигнала. Значительно более чувствительный радиотелескоп Very Large Array не зафиксировал сигнал, и вероятность того, что сигнал ниже порога обнаружения Very Large Array мог быть зарегистрирован «Большим ухом» из-за межзвездной сцинтилляции, невелика. Позже он несколько смягчил свой скептицизм, после того как дальнейшие исследования показали нереалистичные требования, которым должен был бы соответствовать космический отражатель для генерации наблюдаемого сигнала. Сигнал был зафиксирован в частотном диапазоне, зарезервированном для астрономических исследований, где наземные передачи запрещены, хотя исследование 2010 года задокументировало несколько случаев помех от наземных источников из соседних частотных полос или незаконных передач в пределах этого спектра. В статье 1997 года Эманн возражал против «делания далеко идущих выводов на основе неполных данных», признавая возможность того, что источник мог быть военным или иным продуктом деятельности землян. В интервью 2019 года Джону Майклу Годье Эманн заявил: «Я убежден, что сигнал «Вау!» вполне может быть первым сигналом от внеземного разума». Президент METI Дуглас Вакох заявил изданию Die Welt, что любые предполагаемые обнаружения сигналов SETI должны быть воспроизведены для подтверждения, а отсутствие воспроизведения сигнала «Вау!» ставит под сомнение его достоверность.

Обесцененные гипотезы

В 2017 году Антонио Пэрис, доцент астрономии и астрофизики в колледже Санкт-Петербурга (Флорида), предположил, что облако водорода, окружающее две кометы – 266P/Christensen и 335P/Gibbs, которые впоследствии были обнаружены в одной и той же области неба, могло быть источником сигнала «Ух ты!». Эта гипотеза была отклонена астрономами, включая участников первоначальной исследовательской группы проекта «Большое ухо», поскольку указанные кометы не находились в поле зрения антенны в нужный момент времени. Более того, кометы не испускают сильное излучение на соответствующих частотах, и нет объяснения, почему комета была бы зафиксирована одной антенной, но не другой.

Поиск повторения сигнала

Эман и другие астрономы предприняли несколько попыток восстановить и идентифицировать сигнал. Ожидалось, что сигнал будет возникать с интервалом в три минуты в каждом из волноводов телескопа, но этого не произошло. В 1987 и 1989 годах Роберт Грей искал это событие с помощью массива META в обсерватории Оук-Ридж, но не обнаружил его. В июле 1995 года, в ходе тестирования программного обеспечения для обнаружения сигналов, предназначенного для использования в предстоящем проекте Argus, исполнительный директор SETI League H. Paul Shuch провел несколько наблюдений методом дрейф-сканирования координат сигнала Wow! с помощью 12-метрового радиотелескопа в Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнке, Западная Вирджиния, также не получив никаких результатов. В 1995 и 1996 годах Грей снова искал сигнал, используя Very Large Array, который значительно чувствительнее, чем Big Ear. Было проведено шесть 14-часовых наблюдений в окрестностях предполагаемого местоположения, но ничего, подобного сигналу Wow!, обнаружено не было. Передача состояла примерно из 10 000 сообщений в Twitter, запрошенных для этой цели телеканалом National Geographic Channel, с хэштегом "#ChasingUFOs" (в рамках рекламной кампании одного из телесериалов канала). Чтобы повысить вероятность того, что внеземные цивилизации распознают сигнал как преднамеренное сообщение от другой разумной жизни, ученые из Аресибо прикрепили к каждому отдельному сообщению повторяющийся заголовок последовательности и передали сигнал с мощностью примерно в 20 раз превышающей мощность самого мощного коммерческого радиопередатчика.

В популярной культуре

Сигнал фигурирует в телесериале 2024 года «Задача трёх тел», где упоминается, что он также был зафиксирован во Внутренней Монголии.