Снимки 1950-х годов выявили события, которые астрономы не могут объяснить

Фото из открытых источников

Новый анализ фотографий неба, сделанных в период с 1954 по 1957 год, до запуска первого спутника, выявил 35 ярких событий, длившихся менее одной секунды, которые не могут быть объяснены с помощью традиционной астрономии.

Группа исследователей сделала открытие, которое может возобновить дискуссию о существовании искусственных объектов, вращающихся вблизи Земли за десятилетия до космической эры. Используя астрономические фотопластинки, сделанные в период с 1954 по 1957 год в Гамбургской обсерватории (Германия), ученые обнаружили серию чрезвычайно коротких вспышек света, которые, по их словам, не соответствуют ни одному известному астрономическому явлению.

Данная работа, опубликованная на платформе препринтов arXiv, представляет собой независимое подтверждение результатов, полученных в рамках проекта VASCO (Исчезающие и появляющиеся источники в течение столетия наблюдений). В рамках этого проекта, возглавляемого исследователем Беатрис Вильярроэль, уже были обнаружены аналогичные аномалии на фотопластинках, полученных в 1950-х годах Паломарской обсерваторией (Калифорния).

Главное отличие сейчас заключается в использовании другой методологии и совершенно другого архива планшетов, что придает большее значение полученному выводу.

Чтобы понять масштаб этой проблемы, необходимо вспомнить исторический факт: первый искусственный спутник в истории человечества, «Спутник-1», был запущен Советским Союзом 4 октября 1957 года. Любой искусственный объект, вращавшийся вокруг Земли до этой даты, по определению, невозможен согласно официальной истории техники. Однако анализируемые сейчас фотопластинки были сделаны в период с 1954 по 1957 год, то есть в небе, которое должно было быть полностью свободно от космического мусора и спутников.

В ходе исследования старых паломарских снимков в рамках проекта VASCO были обнаружены точки света, которые появлялись и исчезали в течение нескольких секунд, не имея разумного астрономического объяснения. Выдвинутая гипотеза заключается в том, что это могли быть вспышки солнечного света, отраженные от плоских поверхностей искусственных объектов, пролетающих вблизи Земли.

Как поясняется в самом новом исследовании, со ссылкой на более раннюю работу Вильярроэля: эти события согласуются с гипотезой о том, что искусственные объекты на орбите или проходящие вблизи Земли могут создавать вспышки длительностью менее одной секунды, отражая солнечный свет.

Новое исследование не ставит целью поиск этих явлений по всему небу, а лишь подтверждает их существование, используя другой архив фотопластинок и другой метод анализа. И ответ, согласно предварительным результатам, — да: эти вспышки существуют и обладают весьма своеобразными свойствами.

Исследователи использовали не пластины из Паломарской обсерватории, а пластины из архива APPLAUSE (Archives of Photographic Plates for Astronomical USE), гигантского хранилища, содержащего почти 98 000 отсканированных пластин из нескольких обсерваторий, включая Гамбург, Бамберг, Потсдам, Таутенбург, Тарту и Ватикан. В общей сложности в архиве хранится около 4,5 миллиардов обнаруженных астрономических объектов.

Для этой работы они сосредоточились на конкретном телескопе: 1,2-метровом телескопе Гроссера Шмидтшпигеля в Гамбургской обсерватории. Почему? Потому что он очень похож на телескоп Самуэля Ошина в Паломарской обсерватории, используемый в проекте VASCO. Оба телескопа имеют схожие оптические и механические характеристики: одинаковый размер пластины, одинаковое разрешение и одинаковую способность регистрировать слабые объекты.

В архиве APPLAUSE, созданном с помощью этого телескопа, хранится около 900 оцифрованных снимков, из которых исследователи отобрали те, что были сделаны до октября 1957 года (чтобы избежать возможного влияния спутников «Спутник» и более поздних спутников). Снимки охватывают области неба размером примерно 2 на 2 градуса (примерно в четыре раза больше диаметра полной Луны) и были отсканированы с разрешением 0,91 угловой секунды на пиксель, в результате чего были получены цифровые изображения размером около 10 000 на 10 000 пикселей.

Наиболее интересным аспектом нового исследования является его методология. Вместо сравнения снимков с современными астрономическими каталогами (как это делал VASCO), авторы разработали более простую и одновременно более требовательную систему. Они работают только с парами или сериями снимков, которые точно охватывают один и тот же участок неба и были сделаны в одну и ту же ночь с небольшим временным интервалом между ними. В частности, они обнаружили 41 снимок, отвечающий этим требованиям: как минимум три снимка одного и того же поля зрения, сделанные в одну и ту же ночь и имеющие перекрытие полей зрения более чем на 50%.

Анализ проводится попарно, с использованием последовательных пластин. Поиск фокусируется на объектах, которые появляются на первой пластине, но отсутствуют на второй. Это так называемые исчезающие транзиентные кандидаты. Но здесь наступает ключевой этап, позволяющий избежать ошибок: каждая физическая пластина была дважды отсканирована командой APPLAUSE, при этом пластина поворачивалась на 90 градусов между сканированиями. Это позволяет получить два цифровых изображения (называемые X и Y) одной и той же пластины, но с перпендикулярной ориентацией.

Перед сравнением одной пластины с другой исследователи сравнивают два скана одной и той же пластины. Если объект появляется на скане X, но не появляется на скане Y, это почти наверняка артефакт сканирования (например, пылинка на сканере). Таким образом, они автоматически исключают значительную часть ложных срабатываний.

В тексте этот шаг описан четко: таким образом, любые артефакты, возникшие в процессе сканирования, такие как загрязнения на сканирующем столе или загрязнения, отслоившиеся от пластины или попавшие на нее при вращении, могут быть отфильтрованы путем удаления обнаружений, которые появляются в скане X, но не имеют аналога в скане Y. Это значительно уменьшает количество артефактов, включенных в результат этого шага.

После получения двух снимков, сделанных в одну и ту же ночь, и удаления артефактов сканера, программное обеспечение ищет совпадения между объектами на первом снимке и объектами на втором. Кандидатами становятся объекты, не имеющие аналога на втором снимке. Однако необходимо определить, действительно ли эти кандидаты представляют собой нечто необычное или просто очень тусклые звезды, которые программное обеспечение не смогло обнаружить на втором снимке.

Для этого исследователи анализируют форму каждого кандидата. Они подгоняют математическую модель (гауссову кривую) к распределению света каждого объекта и вычисляют его «полную ширину на половине максимума» (FWHM). Они также изучают радиальный профиль яркости, то есть, как свет распределяется от центра к краям, и сравнивают его с профилями обычных звезд в той же области с аналогичной яркостью.

И вот здесь проявляется наиболее примечательное открытие. Обнаруженные вспышки ведут себя не так, как обычные звезды. Их ширина систематически меньше, чем у звезд на той же пластинке. Другими словами, это более резкие, концентрированные световые точки. Это в точности соответствует тому, что можно было бы ожидать от вспышки длительностью менее одной секунды на фотопластинке с длительной выдержкой.

Почему? Потому что звезды, подвергающиеся экспозиции в течение нескольких минут (или даже часов), выглядят слегка размытыми из-за движения атмосферы и небольших ошибок слежения телескопа. В отличие от этого, вспышка, длящаяся доли секунды, «застывает» на пластинке, приобретая гораздо меньший размер и более круглую форму.

В статье это объясняется дословно: как обсуждалось Вильярроэлем и соавторами, неразрешенные вспышки длительностью менее одной секунды, естественно, выглядят более резкими и круглыми, чем изображения звезд, особенно на снимках с длительной выдержкой, где звезды выглядят значительно размытыми из-за ошибок наблюдения и слежения. Таким образом, такие профили являются ожидаемым наблюдательным признаком оптических вспышек длительностью менее одной секунды, что еще больше подтверждает интерпретацию как переходного явления.

Из 41 первоначально проанализированной пластины автоматизированный процесс выявил 70 кандидатов на кратковременные вспышки. После ручной визуальной проверки (ученые исследовали каждую из 70 точек света по отдельности) число сократилось до 35 «сильных кандидатов». То есть 35 ярких событий, которые появляются на одной пластине, не появляются на другой, сделанной примерно через 30 минут (в одном из приведенных примеров), и которые также имеют более четкую и меньшую форму, отличающую их от обычных звезд.

В статье приводятся иллюстрации, демонстрирующие конкретный пример: на первом снимке видна яркая и очень компактная точка; на втором снимке, сделанном всего через полчаса, ничего не остается в точно таком же положении. Вокруг нее на обоих снимках видны обычные звезды. Радиальный профиль этой вспышки заметно уже, чем средний профиль звезд в ее окрестностях.

Сами авторы проявляют осторожность. Они признают, что их работа пока носит предварительный характер и что они проанализировали лишь небольшую часть доступных пластин. Из 900 пластин, полученных с помощью телескопа в Гамбурге, они использовали только 41, отвечающую требованию наличия как минимум трех экспозиций, сделанных в одну и ту же ночь. В будущих исследованиях они расширят анализ на пары пластин (только две экспозиции) и на пластины, полученные в разные ночи.

Они также признают, что некоторые из их методов анализа все еще находятся на стадии тестирования. Например, параметры формы объекта (помимо ширины и радиального профиля) пока не доказали свою надежность в качестве дискриминаторов. Им необходима более крупная выборка, прежде чем они смогут использовать их с уверенностью. И еще один очень важный момент: аппроксимация Гаусса не идеальна для звезд на фотопластинках, поскольку плотность на фотопластинках имеет логарифмическую зависимость от экспозиции. Но на практике, по их словам, этот метод работает достаточно хорошо.

Один из наиболее важных выводов, сделанных в результате аналитического процесса, заключается в следующем: мы обнаружили, что ширина на половине максимума (FWHM) сама по себе, полученная из гауссовой аппроксимации, не является надежным критерием для выявления артефактов: она может зависеть от положения на пластине и может быть искажена негауссовым характером распределения света каждого обнаруженного источника. Радиальный профиль яркости представляется более полезным, если сравнивать профиль источника со средним профилем звезд аналогичной величины в окрестностях.

Значение этого открытия выходит за рамки простого астрономического любопытства. Проект VASCO, и теперь это независимое подтверждение, являются частью усилий по обнаружению возможных внеземных технологий. Если эти вспышки действительно являются отражением солнечного света от искусственных объектов, то этими объектами могут быть естественные спутники (например, астероиды) с очень плоскими поверхностями, но они также могут быть артефактами неестественного происхождения. А тот факт, что они появляются на снимках, сделанных до 1957 года, исключает возможность того, что это обломки ракет или современных спутников человека.

Статья завершается четким и взвешенным утверждением: используя астрономические снимки, сделанные в 1950-х годах с помощью камеры Гроссера Шмидтшпигеля в Гамбургской обсерватории и оцифрованные в архиве APPLAUSE, мы получаем предварительные результаты, которые, по-видимому, независимо подтверждают наличие таких транзиентов. Хотя работа еще продолжается, примечательным результатом является растущая согласованность с предыдущими результатами проекта VASCO, особенно в отношении ожидаемых наблюдательных признаков оптических вспышек длительностью менее одной секунды на фотопластинках. В частности, обнаруженные события демонстрируют систематически более узкую ширину на половине максимума (FWHM) по сравнению с функциями рассеяния точки звезд, что согласуется с их интерпретацией как вспышек чрезвычайно короткой длительности.

Команда на этом не останавливается. В будущем они расширят набор данных, включив в него больше снимков с того же телескопа, а также с других инструментов из архива APPLAUSE. Цель состоит в том, чтобы собрать все события в базу данных, а затем искать возможные совпадения или корреляции между различными событиями. Наконец, перекрестная корреляция с транзиентами, уже идентифицированными в рамках проекта VASCO, будет иметь важное значение для углубления понимания этих явлений.

На данный момент перед нами хорошо задокументированная научная загадка: в небе 1950-х годов, до запуска человеком первого спутника, кто-то или что-то производило короткие вспышки света, гораздо более яркие, чем звёзды. У них нет общепринятого астрономического объяснения. И два независимых проекта, использующие разные методы и разные архивы изображений, пришли к одному и тому же выводу. Наука, как всегда, потребует больше доказательств. Но основы этой захватывающей загадки уже заложены.