1931 году впервые было зарегистрировано радиоизлучение из космоса. По другую сторону от въездной дороги находится отреставрированная и свежеокрашенная 9,4-метровая антенна, построенная спустя шесть лет радиоинженером Гроутом Ребером во дворе дома его матери для создания грубой карты неба в радиодиапазоне. А в доме для приезжих есть доска в память о том, что именно здесь в ноябре 1961 года сотрудник обсерватории астроном Фрэнк Дрейк представил свое знаменитое уравнение. (Уравнение Дрейка – это формула для оценки числа внеземных цивилизаций в нашей Галактике, от которых мы в принципе можем принять радиосигналы.)

Другой, несколько менее заметный экспонат – а на самом деле именно тот, благодаря которому Босма и его коллеги-радиоастрономы смогли выполнить свои наблюдения, – это рупорная антенна, с помощью которой студент-магистрант Гарвардского университета «Док» Юэн и его научный руководитель Эдвард Пёрселл зарегистрировали радиоизлучение нейтрального водорода – радиоволны с особой частотой 1420,4 МГц, соответствующей длине волны 21,1 сантиметра. Благодаря этому знаменательному открытию, сделанному 25 марта 1951 года (в Пасхальное воскресенье – Юэн тогда работал без выходных), астрономы смогли исследовать внешние области далеких галактик. Поскольку эффект Доплера действует в радиодиапазоне так же, как и для видимого света, точные наблюдения линии 21 см позволяют исследовать кинематику водорода, в том числе и вращение газовых облаков вокруг центра галактики, далеко за пределами видимого диска – там, где практически уже нет звезд.

На поиски линии 21 см Юэна и Пёрселла подвигло предсказание ученика Оорта, нидерландского астронома из Лейдена Хенка ван де Хюлста. В 1944 году, во время Второй мировой войны, дальновидный научный руководитель попросил ван де Хюлста – сына знаменитого нидерландского детского писателя – проверить, нельзя ли из недавно открытого радиошума извлечь какую-нибудь информацию о вездесущем холодном нейтральном водороде в межзвездном пространстве. Изучив соответствующую литературу и выполнив ряд арифметических расчетов, 25-летний студент пришел к выводу, что на длине волны 21 см должен быть слабый «водородный» сигнал.

Сразу же после войны Лейденская группа переделала 7,5-метровую немецкую военную радиолокационную антенну в радиотелескоп и приступила к поиску линии 21 см. Но из-за того, что у них сгорел приемник, зарегистрировать эту линию удалось лишь через семь недель после открытия Юэна и Пёрселла, которые знали о предсказании ван де Хюлста. Вскоре после этого австралийские радиоинженеры Крис Кристенсен и Джим Хиндман тоже зарегистрировали эту линию – это было третье независимое обнаружение, и все три результата были опубликованы в одном и том же номере журнала Nature, вышедшем 1 сентября 1951 года7.

В то время Оорт был занят сбором средств для 25-метрового радиотелескопа Двингело, который какое-то время был крупнейшим в мире. Этот инструмент был введен в эксплуатацию в апреле 1956 года, и ему было суждено войти в историю благодаря созданной с его помощью первой подробной карты спиральной структуры нашей собственной Галактики. Но объектом первых наблюдений на телескопе Двингело в линии 21 см был не Млечный Путь, а галактика Андромеды. Астрономы Хуго ван Верден и Эрнст Раймонд под руководством ван де Хюлста получили первую кривую вращения другой галактики, основанную на наблюдениях HI. (Как вы, возможно, помните из главы 5, HI – это нейтральный водород, а HII – ионизованный водород.)

Это было на заре радиоастрономии. Для каждого 15-минутного измерения требовалась ручная подготовка огромной антенны и громоздкого линейного приемника. Поправки для уточнения наведения на исследуемый объект приходилось рассчитывать вручную. Данные фиксировались на бумаге с помощью самописца. В свободное от наблюдений или настройки аппаратуры время ван Верден и Раймонд спали в гостевой комнате конструктора и администратора телескопа Лекса Мюллера, чей дом располагался рядом с антенной. Миссис Мюллер кормила их завтраком, обедом и ужином.

Полученные в Двингело результаты для галактики Андромеды были опубликованы в ноябре 1957 года в журнале Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands8. В интервью, которое ван Верден дал в 2020 году, незадолго до своей смерти, он вспомнил, что скорость вращения действительно практически не уменьшалась с расстоянием от центра галактики, но тогда это никого не удивило. «Это не считалось серьезной проблемой», – сказал он. Отношение к этому стало постепенно меняться, только когда другие астрономы выполнили более подробные радионаблюдения ближайшей к нам [спиральной] галактики и получили кривые вращения HI для других дисковых галактик9.

Одним из этих астрономов был Сет Шостак, который впоследствии стал старшим астрономом Института SETI в Маунтин-Вью (штат Калифорния)10. (SETI расшифровывается как Search for ExtraTerrestrial Intelligence [«Поиск внеземных цивилизаций»]. Увы, пока еще ничего не нашли.) В конце 1960-х годов в процессе подготовки своей диссертации Шостак провел много времени в радиоастрономической обсерватории в Оуэнс-Вэлли Калифорнийского технологического института, расположенной вблизи от города Биг-Пайн (штат Калифорния), неподалеку от границы со штатом Невада. Там он изучал распределение и динамику нейтрального водорода в трех галактиках, в том числе и в NGC2403, которая в 3,5 раза дальше от нас, чем галактика Андромеды11.

В то время, когда Шостак занимался этими исследованиями, радиоастрономы уже создали гораздо более крупные телескопы, чем 25-метровая антенна в нидерландском Двингело или антенны в Оуэнс-Вэлли. Обсерватория Джодрелл-Бэнк на севере Англии могла похвастаться 76-метровым радиотелескопом (который теперь носит имя Ловелла в честь первого директора обсерватории Бернарда Ловелла); в Австралии работал 64-метровый радиотелескоп Паркс в штате Новый Южный Уэльс, который иногда называют просто The Dish («Тарелка»); рекордсменом тогда был гигантский 90-метровый телескоп в обсерватории Грин-Бэнк. Но малые размеры и чувствительность радиотелескопов в Оуэн-Вэлли компенсировались их маневренностью и более высоким угловым разрешением, то есть способностью различать более мелкие детали.

В распоряжении Шостака были два совершенно одинаковых радиотелескопа диаметром 27,4 метра, которые, однако, могли передвигаться по рельсам, а получаемые ими данные объединялись в единый массив наблюдений, как если бы инструменты представляли собой небольшие фрагменты огромной виртуальной антенны. Такого рода система, называемая интерферометром, не только обеспечивает более высокое разрешение по сравнению с инструментом с одной антенной, но также и намного более эффективна. Радиотелескопы обычно отличаются очень малым полем зрения – это все равно что смотреть на небо через соломинку, так что для получения большой картины приходится делать много последовательных наблюдений, на что обычно уходит несколько дней или даже недель. Интерферометр же способен построить двумерное радиоизображение меньше, чем за день с помощью процедуры, называемой апертурным синтезом.

Чаще всего Шостак оставался в обсерватории один, проводя ночи напролет в операторной, прислушиваясь к жутковатому скрежету антенн снаружи. Он не мог отделаться от мыслей о множестве галактик, звезд и планет во Вселенной и о том, что где-то там могут быть другие цивилизации. А что, если