صمت الأقزام الحمراء سريع

الأصل: "Search for activity in the centimeter band of Solar-type dwarfs with Earth-like planets on the RATAN-600 radio telescope"
arXiv:2303.01791 · 2023-03-03 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
ستة عشر نجمًا ذات كواكب في المنطقة الصالحة للحياة تم الاستماع إليها على أربع ترددات — ولم يُسمع شيء.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

التلسكوب الراديوي RATAN-600 هو حلقة من مئات الألواح الألومنيومية على منحدر جبل في قراتشاي-تشيركيسيا. في ربيع عام 2018، التقطت مرآته موجات راديوية من ستة عشر قزمًا أحمر — نجوم صغيرة وخافتة ولكنها طويلة العمر جدًا. لكل منها كواكب مشابهة للأرض في الحجم وتقع في "منطقة الحياة": ليست حارة جدًا ولا باردة جدًا، حيث يمكن أن تبقى المياه سائلة.

شغّل العلماء أجهزة الاستقبال على أربع ترددات — كما لو كانوا يضبطون راديو على محطات مختلفة. يغطي النطاق من 2.3 إلى 22 جيجاهرتز كلاً من الضوضاء الطبيعية للكون والإشارات الاصطناعية المحتملة. تم الاستماع إلى كل نجم من ثلاث إلى سبع وعشرين مرة، لبضع ثوانٍ في كل تمريرة. النتيجة — صمت. لا توهج واحد، ولا إشارة ثابتة واحدة.

قُدّرت قوة جهاز الإرسال الذي كان سيبقى غير ملحوظ في نطاق من ملياري واط إلى ألف تريليون واط. الحد الأدنى — مثل رادارات الكواكب الأرضية التي نستخدمها نحن أنفسنا "لإضاءة" الكويكبات.

الصمت لا يعني الفراغ. إنه يعني حدًا: إذا كانت لهذه النجوم حضارات، فإن أجهزة الإرسال الراديوية الخاصة بها إما أضعف من راداراتنا أو صامتة. وأظهرت الملاحظات أيضًا أن الأقزام الحمراء كانت هادئة في ذلك الشهر — دون توهجات قوية قد تعيق الحياة على الكواكب القريبة.

التلسكوب الراديوي صمت، لكن صحنه يدور بالفعل نحو نجوم أخرى. كل ساعة صمت ليست مضيعة للوقت، بل هي حد جديد على خريطة البحث.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2303.01791

The paper presents the results of multi-wave radio observations of sixteen red dwarfs with Earth-like planets in the habitable zones on RATAN-600. In the passage mode, radiometers of four frequency ranges of 22, 11, 4.7 and 2.3 GHz (1.38, 2.68, 6.38, 13.3 cm) were used with a sampling step of quasi-simultaneous registration of about $$\sim 18$$ Hz and an exposure duration (the time of passage of the instrument's directivity pattern) of 1.5 -- 15 s. Observations were carried out from 3 to 27 times in April-May 2018, while radio emission was not detected. Upper limits were established for its intensity in flares with a duration of 0.05 -- 10 s at the level of 80 -- 800 mJy (corresponding to a luminosity of $$10^{23} - 10^{29}$$ erg/s) and in a steady state with a luminosity of $$10^{22} - 10^{27}$$ erg/s. During the observations, 11 anomalous flux outlier at the level of 100 mJy were registered, which apparently have an atmospheric (thunderstorms, airplanes) origin. Assuming an artificial origin of the sought radio emission (transmission from inhabited planets), the upper limits of the power of hypothetical transmitters were $$2\times 10^9 - 10^{15}$$ W, interestingly that the lower boundary of this interval close to the power of terrestrial planetary radars.

RATAN-600 هو أحد أكبر التلسكوبات الراديوية في العالم: قطر حلقه 576 مترًا، لكنه ليس طبقًا صلبًا، بل 895 لوحًا منفصلاً يمكن إمالتها.

العلماء
Enrico FermiPaul DiracMichael FaradayHendrik LorentzIsaac NewtonJohn Michell
المفاهيم
صلاحية السكن حول القزم الأحمر إشارة راديوية القزم الأحمر موجة راديوية نصف قطر الأرض توهج شمسي راديان لكل متر ألما إشعاع تيراهرتز سريع أسكاب انبعاث ميليمتري التوهجات النجمية رادار ألفا هيدروجين Satellite layers موجة مليمترية تلسكوب البنك الأخضر أشعة تحت الحمراء أيونوسفير