Vesmírná Fakta: Signály z temnoty

Díl I · Wow! signál

15. srpna 1977 mířil radioteleskop Big Ear ve státě Ohio na souhvězdí Střelce. Anténa nebyla pohyblivá. Obloha se nad ní posouvala sama, jak se Země otáčela, a přístroj zapisoval intenzitu rádiového šumu na pásový papír. Nikdo se u něj v tu chvíli nedíval.

O několik dní později procházel výpisy astronom Jerry Ehman. Na jednom řádku našel sérii znaků, které označovaly signál třicetkrát silnější než okolní šum. Zakroužkoval ji propisovačkou a na okraj napsal jediné slovo: Wow.

Signál ležel na frekvenci 1420 MHz, tedy přesně tam, kde vyzařuje neutrální vodík. Je to frekvence, o které astronomové dlouho předtím napsali, že právě na ní by měla cizí civilizace vysílat, pokud by chtěla být slyšena, protože ji zná každý, kdo umí měřit vesmír. Nikdo pozemský ji nepoužívá; vysílání v tomto pásmu je mezinárodně chráněno.

Signál trval 72 sekund. To je přesně doba, po kterou dokázal Big Ear při rotaci Země sledovat jeden bod na obloze. Znamená to, že zdroj nebyl pozemský: pozemské rušení by se v záznamu chovalo jinak. A znamená to také, že o délce signálu nevíme nic — mohl vysílat hodinu, my jsme z něj slyšeli jen jeden a čtvrt minuty.

Teleskop měl dva přijímací svazky. Signál se objevil jen v jednom z nich, což se dodnes nepodařilo uspokojivě vysvětlit. Od té doby se na stejné místo na obloze dívaly desítky přístrojů. Signál se nikdy nezopakoval.

Big Ear pozoroval dál až do roku 1997. Pak byl rozebrán. Na jeho místě dnes stojí rozšířené golfové hřiště.

Díl II · Rychlé rádiové záblesky

V roce dva tisíce jeden zaznamenal radioteleskop v australském Parkesu krátký záblesk. Trval pět tisícin sekundy. Méně než mrknutí oka. Méně než jedno tiknutí hodin. Přijímač ho zapsal jako prudký výkyv intenzity na úzkém frekvenčním pásmu a pak se vrátil k šumu. Nikdo si toho nevšiml. Záznam putoval na disk spolu s tisíci dalšími soubory z té směny a tam zůstal ležet. Šest let.

V roce dva tisíce sedm dostal student Západovirginské univerzity David Narkevic od svého školitele Duncana Lorimera úkol. Měl projít archivní data z Parkesu a hledat pulzary. Pulzary jsou rotující neutronové hvězdy, které vysílají pravidelné pulzy radiového záření jako maják na pobřeží. Jsou předvídatelné, katalogizované, dobře pochopené. Narkevic měl v datech najít další z nich. Místo toho našel něco, co do žádného katalogu nepatřilo. Ten záblesk z roku dva tisíce jeden neměl nic společného s pulzarem. Pulzar vysílá pravidelně, v intervalech od milisekund po sekundy, znovu a znovu, celé roky. Tohle se objevilo jednou. Jedna krátká erupce energie a pak ticho. Ale intenzita toho signálu byla něco, co Narkevic ani Lorimer v datech z Parkesu nikdy neviděli. Když spočítali, kolik energie musel zdroj vyslat, aby záblesk dorazil až k zemi s takovou silou, vyšlo jim číslo, které zpochybňovalo zdravý rozum. Energie, kterou Slunce vyzáří za celý den, stlačená do pěti tisícin sekundy. Z něčeho, co leželo miliardy světelných let daleko.

Lorimer výsledky publikoval. Reakce astronomické komunity nebyla nadšená. Byla skeptická. Jeden záblesk z jednoho dalekohledu, nalezený v šest let starých datech, to nestačí. Mohla to být porucha přijímače. Mohla to být interference z mikrovlnné trouby v kuchyňce observatoře. To 8 není nadsázka. Parkes měl skutečně problémy s falešnými signály z mikrovlnky, kterou personál používal na ohřívání jídla. Jeden typ opakujících se záchvěvů, které se v datech objevovaly a vypadaly záhadně, se nakonec vysvětlil právě takhle. Někdo otevřel dvířka trouby, než dopípala.

Jenže Lorimerův záblesk nebyl z mikrovlnky. Disperzní vzorec signálu, tedy způsob, jakým se různé frekvence opožďovaly jedna za druhou, odpovídal průchodu obrovskou vzdáleností mezigalaktického prostoru. Mikrovlnka v kuchyňce takový vzorec nevytvoří. To dokáže jen cesta přes miliardy světelných let plazmatu a plynu. Trvalo dalších několik let, než se objevily další. Ale objevily se. Jeden po druhém. Z různých směrů oblohy. Z různých dalekohledů. V Austrálii, v Portoriku z Areciba, z Kanady, z Jižní Afriky. Pokaždé stejný vzorec. Krátký záblesk. Obrovská energie. Kosmologická vzdálenost. A pak ticho.

Astronomové je pojmenovali rychlé rádiové záblesky. Do roku dva tisíce dvacet jich evidovali stovky. Dnes jich znají tisíce. Přicházejí ze všech směrů. Z různých typů galaxií. Z různých vzdáleností. Některé z míst, kde leží spirální galaxie plné hvězd. Jiné z trpasličích galaxií na okraji pozorovatelného vesmíru. Některé odtamtud, kde mapy neukazují vůbec nic.

A tady to začíná být zajímavé. Většina rychlých rádiových záblesků se chová stejně jako ten první. Přijde jednou a víckrát se neozve. Jednou. Jako výstřel v prázdné hale. Ale v roce dva tisíce šestnáct se ukázalo, že jeden z nich se opakuje. Dostal katalogové označení sto dvacet jedna jedna nula dva a poprvé ho zachytili v roce dva tisíce dvanáct z observatoře Arecibo v Portoriku. Zpočátku vypadal jako všechny ostatní. Jeden záblesk. Ale když se na ta souřadnice astronomové podívali znovu, přišel další. A pak další. Nepravidelně, bez zjevného vzorce, ale opakovaně. To změnilo celou debatu. Jednorázový záblesk může být výbuch. Srážka. Kolaps. Něco, co se stane jednou a skončí. Opakující se záblesk znamená, že zdroj přežil. Že tam pořád je. Že vysílá znovu.

Podařilo se ho lokalizovat. Signál přicházel z trpasličí galaxie vzdálené přibližně tři miliardy světelných let. Z místa, kde ležela oblast intenzivní tvorby hvězd. A uprostřed té oblasti seděl kompaktní zdroj trvalého rádiového záření. Něco, co svítilo neustále, a občas, nepředvídatelně, vyslalo záblesk s energií miliard sluncí.

Nejčastější vysvětlení, které dnes astronomie nabízí, se jmenuje magnetar. Magnetar je neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem. Nejsilnějším, jaké ve vesmíru známe. Její povrch občas praskne, podobně jako zemětřesení roztrhne kůru planety, a z praskliny se uvolní záblesk energie. V dubnu dva tisíce dvacet zachytily dva družicové teleskopy a pozemní radioteleskop CHIME v Kanadě záblesk z magnetaru v naší vlastní galaxii. Poprvé se podařilo spojit něco, co připomínalo rychlý rádiový záblesk, s objektem, na který se astronomové mohli přímo podívat. Magnetar nesl označení jedna devět tři pět plus dva jedna pět čtyři a ležel v souhvězdí Lišky, necelých třicet tisíc světelných let od Země. Část astronomické komunity to považuje za uzavření otázky. Rychlé rádiové záblesky pocházejí z magnetarů. Záhada vyřešena.

Jenže to tak úplně nesedí. Záblesk z toho magnetaru v naší galaxii byl slabý. Řádově slabší než typický rychlý rádiový záblesk z mezigalaktických vzdáleností. Kdyby ho někdo pozoroval ze tří miliard světelných let, nezaregistroval by ho. Což znamená, že buď existují magnetary s mnohem větší energií, než jaké známe, nebo že alespoň část rychlých rádiových záblesků vzniká jinak.

A pak je tu jiná zvláštnost. Některé opakující se záblesky vykazují periodicitu. Ne v jednotlivých pulzech, ty přicházejí chaoticky. Ale v oknech aktivity. Jeden ze zdrojů vysílal čtyři dny, pak šestnáct dní mlčel, pak zase čtyři dny vysílal. Pravidelně. Měsíce. Jako by něco rotovalo, nebo obíhalo, nebo se zapínalo a vypínalo podle plánu. Žádný známý magnetar tohle nedělá.

Avi Loeb z Harvardovy univerzity navrhl v roce dva tisíce sedmnáct hypotézu, kterou většina jeho kolegů odmítla, ale nikdo ji definitivně nevyvrátil. Podle Loeba by mohl být alespoň některý z rychlých rádiových záblesků umělého původu. Pohonný paprsek. Civilizace, která potřebuje přesunout něco velkého na mezihvězdnou vzdálenost, by mohla používat 10 soustředěný rádiový paprsek k urychlení světelné plachty. Záblesk, který my zachytíme, by byl okamžik, kdy se paprsek na zlomek sekundy otočí směrem k Zemi. Jako světlo majáku, který nesvítí pro nás, ale jednou za čas nás přesto zasáhne.

Je to spekulace. Loeb to ví a říká to otevřeně. Ale podstatné je něco jiného. Podstatné je, že rychlé rádiové záblesky existují teprve necelých dvacet let jako kategorie. Dvacet let. V astronomii je to mrknutí. A za těch dvacet let se ukázalo, že vesmír je plný krátkých, intenzivních rádiových výkřiků, o kterých jsme do roku dva tisíce sedm vůbec nevěděli. Ne proto, že by tam nebyly. Proto, že jsme se neuměli dívat.

Parkes ten první záblesk zachytil v roce dva tisíce jeden. Šest let ležel v datech, než se na něj někdo podíval. Kolik dalších signálů leží v archivech, které nikdo neprohledal? Kolik jich proběhlo v okamžiku, kdy žádný dalekohled nezíral správným směrem? Radioteleskop Big Ear v Ohiu zachytil svůj signál v sedmdesátém sedmém a nikdy se nezopakoval. Lorimerův záblesk se taky zdál jednorázový, dokud se neukázalo, že podobné záblesky přicházejí ze všech stran. Jeden záznam je anomálie. Tisíce záznamů jsou fenomén. Otázka není, jestli vesmír vysílá. Otázka je, co přesně říká a jestli je to vůbec určeno nám.

V archivech radioteleskopů po celém světě leží petabajty dat z posledních šedesáti let. Většinu z nich nikdy nikdo systematicky neprohledal na krátké záblesky. Neměl důvod. Do roku dva tisíce sedm nikdo nevěděl, že má hledat signál, který trvá pět tisícin sekundy. Pásky z šedesátých a sedmdesátých let pomalu degradují. Některé už nejdou přečíst. Jiné se ztratily při stěhování institucí nebo při škrtech v rozpočtech. Každý rok zmizí kus záznamu, který už nikdo nezopakuje. A pokaždé, když se někdo rozhodne starý archiv otevřít a podívat se na něj novýma očima, najde věci, které tam ležely celou dobu.