Учёные разработали инновационную практическую методику поиска оптически ярких объектов неизвестного происхождения в ближнем космосе, используя уникальный астрономический эффект — «конус тени» Земли как природный фильтр. Этот подход основан на наблюдении за темной зоной, которую Земля отбрасывает в космос каждую ночь, — области, в которой солнечный свет не отражается от окружающих спутников и космических объектов. Такой естественный фильтр значительно снижает количество ложных срабатываний, вызванных бликами и отражениями солнечного света от искусственных спутников и космических мусоров, делая более заметными действительно необычные или мигающие световые источники.
Авторы исследования продемонстрировали эффективность этого метода, проанализировав архивные изображения, собранные проектом Zwicky Transient Facility (ZTF). Они выделили несколько выборок изображений, включая одну, полностью находящуюся внутри тени Земли, а также контрольную — вне тени. Для автоматической обработки данных был разработан специализированный алгоритм сегментации и фильтрации, который способен обнаруживать одиночные объекты, а затем классифицировать их по форме, повторяемости и удалённости от известных спутниковых объектов. Такой подход позволил значительно сузить круг потенциальных кандидатов.
Из исходных 11 029 кандидатов автоматический алгоритм выделил 262 объекта, зарегистрированные именно в тени Земли — примерно 2,4 % от всей выборки. Это увеличивает вероятность выявления действительно уникальных светящихся объектов, исключая большинство эффектов, связанных с солнцем-бликами. После удаления артефактов, космических лучей и повторяющихся помех большинство обнаруженных вспышек оказались объяснимыми — метеорами, самолетами, известными астероидами. Однако, среди них обнаружился хотя и единичный неопознанный объект, который не был зарегистрирован в существующих базах данных наблюдений, что вызывает интерес для дальнейших исследований.
Особое внимание исследователи уделяют классам событий, являющихся приоритетными для поиска аномальных объектов. Например, резко вытянутые следы, характерные для быстрых входов в атмосферу или движущихся объектов; точечные вспышки, не совпадающие с каталогами известных тел; скопления кратковременных событий, расположенных в одном поле наблюдений; и последовательности вспышек, которые могут свидетельствовать о вращающихся или пульсирующих источниках. В автоматическом анализе не было обнаружено последовательных вспышек в тени Земли, тогда как в контрольной выборке такие явления встречались регулярно и обычно были связаны с спутниковыми бликами.
Интересный аспект исследования — серия из трех зарегистрированных событий яркостью около 17-й звездной величины, которые не совпадали с записями в базах данных. Если эти точки принадлежат одному и тому же объекту, то его предполагаемое движение может быть значительно быстрее, чем у типичных астероидов главного пояса, что указывает на его возможное близкое расположение или необычную орбитальную конфигурацию. Такие находки требуют дополнительных наблюдений и анализа для понимания их природы и происхождения.
Авторы также обсуждают ограничения метода. Например, телескоп ZTF делает экспозиции продолжительностью около 30 секунд и обрабатывает каждое поле два или три раза в сутки, что затрудняет обнаружение очень быстрых событий, разворачивающихся за минуты или даже секунды. Для более точного определения дистанции и характера таких объектов требуется использование высокоточной аппаратуры с возможностью мгновенного триангулирования. В рамках будущего проекта ExoProbe предлагается использовать сеть из малых телескопов, оснащённых камерами с экспозицией около 1 секунды. Совместный сбор синхронных изображений с нескольких спутников позволит мгновенно определить параллакс, что даст возможность точно установить расстояние до источника вспышки и определить, является ли он геоцентрическим, гелиоцентрическим или же возможно представляет собой неизвестные аномальные объекты.
Заключая, исследователи подчёркивают, что метод «тени Земли» является недорогим и воспроизводимым инструментом для первичного отбора бликующих спутников и поиска редких, светящихся или мигающих объектов за пределами известных источников. Этот подход, несмотря на свои ограничения, уже продемонстрировал свою эффективность, выявив несколько интригующих кандидатов на изучение. Методика значительно расширяет арсенал инструментов в области поиска внеземных цивилизаций (SETI), позволяя эффективно «отфильтровывать» распространённый спутниковый шум и концентрировать ресурсы телескопов и спектрометров на наиболее перспективных кандидатах. В целом, данные исследования усиливают понимание, что поиск аномальных световых источников вблизи Земли требует комплексного подхода с использованием естественных природных фильтров и автоматизированных систем анализа, а также программ, создаваемых для быстрого реагирования и последующих измерений.