Глава 1. Белый шум

Женева. Лаборатория AMS-102. Март 2031. 3:40.

Сначала он решил, что это прибор.

Заславский смотрел на пик уже четыре минуты – долго, как смотрят на что-то неудобное, в надежде, что оно исчезнет само. Пик не исчезал. Он сидел на кривой потока позитронов, аккуратный и неприличный, как клякса на чистом листе. Восемь сигм над фоном. Восемь.

Снаружи гудел вентиляционный агрегат – ровно, без пауз, как всегда ночью. Больше не было ничего. Этаж опустел часов в одиннадцать, когда ушёл последний аспирант. Заславский остался, потому что данные за февраль нужно было обработать до понедельника, а была уже пятница – нет, суббота, суббота в четыре утра. Он налил кофе из термоса, поставил кружку справа от клавиатуры, открыл архив – и вот.

Восемь сигм.

Он отпил кофе. Кружка была ещё горячей – первые двадцать минут она всегда горячая, потом остывает быстро, потому что термос он брал с собой из дома, а дома – другой, нормальный, но этот дешевле, и крышка не держит тепло как надо. Он отпил и поставил кружку обратно, не глядя, на стол слева, и снова посмотрел на экран.

Пик никуда не делся.

Прибор, значит. AMS-102 работал уже третий год на низкой орбите – магнитный альфа-спектрометр, детектор космических лучей, инструмент достаточно надёжный, чтобы ему доверять, и достаточно сложный, чтобы иногда врать. Врал он редко, но систематически: раз в несколько месяцев какой-нибудь узел давал ложный сигнал, и команда обработки данных потом полдня разбиралась, что именно сломалось. Заславский за три года видел такое раз пять. Он знал, как это выглядит.

Это выглядело не так.

Ложный сигнал прибора – он широкий. Размазанный. У него нет чёткого максимума, нет правильной формы. Он ползёт в нескольких каналах сразу, потому что шумит источник питания или сбоит детектирующий элемент. Заславский открыл соседние энергетические каналы – три канала выше, три ниже. Посмотрел.

Соседние каналы были чистые.

Значит, не прибор. Значит, реальный сигнал в конкретном энергетическом диапазоне: позитроны с энергией от двухсот до двухсот пятидесяти ГэВ. Значит, кто-то их произвёл, эти позитроны, где-то во Вселенной, и они долетели до орбиты Земли, и детектор их поймал. Это бывает. Это нормально. Не восемь сигм, но бывает.

Заславский открыл второй монитор и потянулся за кружкой. Кофе уже был чуть теплее комнатного. Он взял её двумя руками – привычка, когда думает – и начал смотреть на временну́ю шкалу.

Данные за февраль 2031-го он видел первый раз. Но AMS-102 работает три года. Три года – это тридцать шесть месяцев данных, и все они здесь, в архиве. Заславский открыл полный массив – январь 2028-го по сегодня – и запустил автоматический поиск выбросов.

Система думала двадцать секунд.

Потом выдала список.

Двадцать семь событий. Двадцать семь пиков в позитронном потоке за три года, каждый выше четырёх сигм, большинство – выше шести. Заславский скользил взглядом по списку – даты, энергии, статистическая значимость – и что-то в нём начинало слабо зудеть. Что-то не так. Не с данными – с чем-то другим. Он ещё не понял с чем.

Он поставил кружку на стол и взял карандаш.

Карандашом он пользовался только когда думал по-настоящему. Пак над этим смеялся: «Коля, ты единственный человек в Женеве, который делает вычисления на бумаге». Заславский не спорил. На бумаге – медленнее. На бумаге – нагляднее. На бумаге он иногда видит то, что на экране не видит.

Он выписал даты двадцати семи событий в столбик. Потом – в хронологическом порядке. Потом уставился на столбик и сделал то, что делал всегда, когда работал с временны́ми рядами: посмотрел на промежутки между событиями.

Пять месяцев. Два. Восемь. Один. Четыре.

Неравномерно. Не периодически. Шум.

Он перечитал список медленнее. Потом ещё раз.

Ладно. Другой угол.

Он разделил три года на квартал – двенадцать кварталов. Распределил двадцать семь событий по кварталам. Нарисовал гистограмму. Смотрел на неё. В первом квартале 2028-го – три события. Во втором – два. В третьем – одно. В четвёртом – четыре. В первом квартале 2029-го – снова два. Второй – три. Третий – одно. Четвёртый – пять.

Снова неравномерно. Снова шум.

Заславский встал, прошёлся до окна и обратно. За окном – фонари вдоль Руа де Лозанн, жёлтые, и мокрый асфальт, и ни одной машины. Женева в четыре утра в субботу выглядит так, как будто её слегка забыли. Заславский постоял у окна тридцать секунд, потом вернулся к столу.

Три года – это мало. Это его проблема. Три года – это слишком маленькое окно, чтобы видеть длинные периоды. Если период, допустим, год – он увидит три цикла. Это ещё можно анализировать. Если период больше года – например, два, три, пять лет – у него три года данных, и он просто не знает, где находится в этом цикле. Начало. Середина. Конец. Всё выглядит одинаково: шум.

Но AMS-102 – не первый прибор. AMS-01 работал в 1998-м на шаттле, десять дней. AMS-102 стоит на платформе-предшественнике с 2011 года, до модернизации. Там другая чувствительность, другая калибровка, но там данные. Двадцать лет данных.

Заславский открыл архив предшественника.

Данные были мусором. Так всегда с устаревшими архивами – несовместимые форматы, разные системы калибровки, пробелы, где инструмент не работал. Он потратил сорок минут на приведение к единому формату. Кофе окончательно остыл. Он допил его тёплым, уже не замечая вкуса, и написал скрипт перекалибровки.

Скрипт думал семь минут.

Потом выдал единый временной ряд: двадцать лет позитронных данных, грубо, с большой погрешностью, но единый.

Заславский посмотрел на него.

И замер.

Это была другая картина. Не двадцать семь хаотичных всплесков за три года. Это были кластеры. Чёткие, плотные скопления событий, разделённые провалами почти до фонового уровня. Он насчитал пять кластеров за двадцать лет. Нет, шесть. Один в начале нулевых был слабый, почти на границе достоверности, но он был.

Шесть кластеров за двадцать лет.

Он начал замерять промежутки между пиками кластеров. Карандаш на бумаге. Медленно.

2003–2004. Кластер один. 2005–2006. Пауза. 2007. Кластер два. 2008–2009. Пауза. 2010–2011. Кластер три.

Он остановился. Посчитал.

Примерно три с половиной года между серединами. Три-четыре года. Это цифра. Это не шум – это структура.

Дальше.

2014–2015. Кластер четыре. 2017. Кластер пять. 2019–2020. Кластер шесть.

Нет. Подождите.

Промежутки разные. Он перемерял. Между первым и вторым – три года. Между вторым и третьим – три с половиной. Между третьим и четвёртым – три года. Между четвёртым и пятым – два года. Между пятым и шестым – три года.

Непоследовательно.

Он потёр глаза. Почти четыре утра. Может быть, он просто устал и видит паттерн там, где его нет. Усталый мозг видит паттерны – это известно, это базовая нейробиология. Парейдолия данных. Смотришь на облака – видишь лица.

Но восемь сигм – это не лицо в облаках. Восемь сигм – это объективная статистика.

Он откинулся на спинку кресла. Жёсткая спинка, казённое кресло, в двенадцать ночи она давит в плечи, а в четыре утра давит сильнее. Он повернул голову вправо, влево – хрустнуло. Посмотрел на потолок.

Что ты ищешь, – спросил он себя. – Ты ищешь что-то конкретное или ты просто смотришь на данные и ждёшь, что они сами объяснятся?

Он ищет период.

Если это не прибор и не известный астрофизический источник – то это либо случайность, либо нечто периодическое. Случайность в восемь сигм возможна, но маловероятна. Нечто периодическое означает, что за этим стоит механизм. Механизм – у него есть период. Надо найти период.

Заславский взял новый лист бумаги и нарисовал оси. По горизонтали – годы от 2003 до 2031. По вертикали – отмеченные им кластеры. Шесть точек на оси времени. Он смотрел на них.

Потом взял линейку и начал подбирать возможные периоды.

Это называется период-анализ. Это скучно. Это то, чем занимаются астрофизики, когда у них есть нерегулярный временной ряд и они хотят понять, есть ли в нём скрытая периодичность. Ты берёшь пробный период, ты спрашиваешь: если я буду накладывать этот период на мои данные, насколько хорошо события будут попадать в одну и ту же фазу? Потом берёшь другой период. И так перебираешь диапазон.

Он написал скрипт. Запустил на диапазоне от одного года до пятнадцати.

Скрипт думал четыре минуты.

Пик мощности – на периоде 11.3 года. Значимость – девять сигм.

Заславский смотрел на цифру.

Одиннадцать целых три года.

Он поставил кружку на стол и потянулся к полке над монитором. Там стоял справочник – «Физика Солнца и солнечно-земные связи», старое, зачитанное, с загнутыми углами. Он его не открывал, кажется, года три. Нашёл нужную страницу.

Среднее значение продолжительности солнечного цикла.

Десять целых девять лет – плюс-минус полгода, исторически.

Одиннадцать лет. Почти.

Он закрыл справочник.

Солнечный цикл. Вот что это такое. Поток высокоэнергетических частиц из космоса модулируется солнечной активностью – это известно, это базово. В период солнечного максимума солнечный ветер сильнее, он лучше экранирует галактические космические лучи, и их поток у Земли падает. В период минимума – наоборот. Это называется эффект Форбуша, это работает хорошо для протонов, и должно работать для позитронов тоже.

Но тогда максимумы позитронного потока должны совпадать с минимумами солнечной активности. Он открыл базу данных солнечных циклов. Нанёс на свой временной ряд – синей линией поверх красных точек событий.

Смотрел секунд двадцать.

Не совпадало.

Совсем не совпадало. Кластеры событий приходились случайным образом относительно солнечного цикла – иногда на максимум, иногда на минимум, иногда на склон. Никакой корреляции.

Значит, не солнечный цикл.

Период 11.3 года есть. Но к Солнцу он не привязан.

Заславский медленно налил себе воды из бутылки на столе. Не кофе – кофе уже был весь – просто воды. Выпил половину. Поставил.

Хорошо. Есть период 11.3 года, который не является солнечным. Что ещё бывает с периодом около одиннадцати лет?

Он начал перебирать.

Орбитальные периоды планет-гигантов. Юпитер – 11.86 года. Близко. Очень близко. Если источник позитронов находится на орбите Юпитера или вблизи неё – он будет иметь именно такой период. Он открыл эфемериды – базу данных положений планет – и посмотрел, где был Юпитер в периоды кластеров.

Это заняло ещё двадцать минут.

Корреляции не было.

Юпитер мог быть в любом месте своей орбиты – в афелии, в перигелии, перед квадратурой, за квадратурой – и кластеры позитронного потока не зависели от его положения. Не Юпитер.

Он потёр лицо ладонями.

Ладно. Ладно. Другой подход. Забудь про период. Смотри на сами события. Восемь сигм – это реальный источник позитронов. Позитроны с энергией двести – двести пятьдесят ГэВ. Что производит позитроны с такой энергией?

Он написал список на бумаге.

Первое: аннигиляция тёмной материи. Если частицы тёмной материи аннигилируют друг с другом, они производят пары частица-античастица, в том числе позитроны высоких энергий. AMS-102 был запущен в том числе для поиска именно такого сигнала. Это известная гипотеза.

Проблема: аннигиляционный сигнал тёмной материи должен быть изотропным. Он идёт со всех направлений одновременно. Он не кластерится во времени – или кластерится только если плотность тёмной материи неоднородна. Двадцать лет данных, шесть временных кластеров – это не похоже на изотропный фон.

Второе: пульсары. Миллисекундные пульсары – известные источники высокоэнергетических позитронов. Geminga, Monogem – их уже исследовали применительно к позитронному избытку. Хорошо изученная гипотеза.

Проблема: пульсар излучает непрерывно. Не кластерами. Не с периодом одиннадцать лет.

Третье: гамма-вспышки. Короткие гамма-всплески сопровождаются выбросами частиц. Но они случайны. И временно́й масштаб – секунды, минуты, часы. Не годы.

Заславский зачеркнул всё три пункта.

Он встал, прошёл к кофемашине в углу. Кофемашина была лабораторная, казённая, производила что-то бурое и горькое, но горячее. Он налил себе, вернулся, поставил бумажный стаканчик рядом с пустой кружкой из термоса.

Снова посмотрел на экран.

Двадцать лет данных. Шесть кластеров. Период 11.3 года. Источник – реальный, не прибор, не шум. Не Солнце, не Юпитер, не тёмная материя, не пульсар, не гамма-вспышки.

Он снова посмотрел на период.

11.3 года.

Не 11.86 – юпитерианский год. Не 10.9 – солнечный цикл. Ровно посередине. 11.3.

Что находится на 11.3-летней орбите? Или: что находится на расстоянии, при котором период оборота вокруг Солнца составляет 11.3 года?

По третьему закону Кеплера, период оборота T связан с большой полуосью орбиты a соотношением T² = a³ – в единицах, где T в годах, a в астрономических единицах. Он посчитал на бумаге. Если T = 11.3, то a³ = 127.7, значит a = 5.03 астрономических единицы. Чуть дальше орбиты Юпитера. Пояс астероидов – нет, он ближе. Пояс Кирпатрика – нет, это условность. Просто точка на 5 астрономических единицах от Солнца. Ничего особенного там нет.

Он остановился.

Подождите.

Он сделал ошибку. Он ищет орбитальный период – то есть предполагает, что источник обращается вокруг Солнца. Но почему? Почему источник должен вращаться вокруг Солнца?

Он может двигаться. Он может лежать неподвижно относительно Солнца. Или двигаться по прямой. Или иметь другую орбиту – эллиптическую, сильно вытянутую, которая периодически приближает его к Земле.

Или – он может вообще не двигаться относительно нас. Тогда откуда период?

Заславский отложил карандаш и уставился в стену напротив.

Период может принадлежать не источнику. Период может принадлежать сигналу.

Это другая идея. Если источник находится на постоянном расстоянии от Земли – скажем, в нескольких десятых долях астрономической единицы – и излучает непрерывно, но мы принимаем это излучение только в определённые моменты времени… Это невозможно. Частицы не знают расписания. Они летят когда угодно.

Если только источник излучает не всегда, а периодически. Если у источника есть собственный период активности – 11.3 года.

Что имеет собственный период активности 11.3 года?

Звезда типа Солнца имеет магнитный цикл. Примерно такой же длины.

Но тогда это должна быть звезда. Очень близкая звезда – на расстоянии меньше 0.12 астрономических единицы от Земли, чтобы потоки были такими сильными. Ближе Меркурия.

Такой звезды нет.

Он знал, что такой звезды нет. Ближайшая к Земле звезда – Проксима Центавра, 4.2 световых года. Никакой звезды в пределах 0.12 а.е. не существует – её бы заметили ещё в XIX веке.

Он взял ещё один лист бумаги и написал сверху: Допущения.

Первое допущение: источник реален. Второе допущение: источник находится близко – внутри Солнечной системы. Третье допущение: источник не наблюдаем в электромагнитном диапазоне. Четвёртое допущение: источник имеет магнитный цикл порядка 11 лет.

Он написал четвёртое и остановился.

Объект внутри Солнечной системы, невидимый в оптике, в радио, в рентгене, в гамме – при этом достаточно массивный и активный, чтобы производить позитроны с энергией в сотни ГэВ. И при этом обладающий магнитным циклом, как у звезды.

Это невозможно.

Если только он не находится в нашем пространстве только частично.

Заславский поднялся и снова прошёл к окну. Снаружи – предрассветная серость, фонари уже казались лишними. Где-то внизу начинала работать уборочная машина – слышно было отсюда, слабо, через двойное стекло. Мир просыпался. Ему было всё равно.

Он думал о статье, которую прочитал два года назад. Foot, Volkas – австралийцы, конец девяностых, начало нулевых. Теория зеркальной материи. Он читал тогда без особого интереса – экзотика, спекуляция, интересная математика, нулевая экспериментальная поддержка. Стандартная модель допускает существование зеркального сектора частиц – зеркальные барионы, зеркальные фотоны, зеркальные электроны. Взаимодействие с обычным веществом – только через гравитацию. Зеркальная материя проходит сквозь обычную без взаимодействия – не оставляя следа, не давая тени, не отражая свет.

Кроме одного.

Кроме гравитации.

Зеркальные объекты – звёзды, планеты, что угодно – создают гравитационное поле. Обычное, нормальное гравитационное поле. И они движутся под действием гравитации обычной материи. Они могут обращаться вокруг Солнца. Они могут быть прямо здесь, рядом с нами – буквально в том же месте пространства, что и Земля – и мы их никогда не увидим.

И если зеркальная звезда имеет магнитный цикл порядка одиннадцати лет – она будет периодически выбрасывать зеркальные частицы. Зеркальные частицы не взаимодействуют с обычным веществом.

Но они взаимодействуют через смешивание нейтронов. Теоретически – слабо, но не равно нулю. Или через другие эффекты смешивания секторов.

Заславский вернулся к столу и открыл статью Фута и Волкаса – нашёл в базе за тридцать секунд, он знал, где искать. Читал быстро, пропуская математику, на которую не хватало времени. Ключевое место нашёл в разделе наблюдательных предсказаний.

Если зеркальная звезда находится достаточно близко к Земле и имеет магнитный цикл – её активные выбросы зеркальных частиц будут смешиваться с обычными частицами на расстояниях порядка нескольких процентов астрономической единицы. Интенсивность смешивания зависит от расстояния, от параметра смешивания – плохо измеренного, но ненулевого. Предсказываемый поток – слабый, но при достаточной близости – детектируемый.

Он перечитал этот абзац.

Расстояние порядка нескольких процентов астрономической единицы.

0.12 астрономической единицы.

Он сел.

Подождите.

Если источник – зеркальная звезда на расстоянии 0.12 а.е. от Земли – тогда у неё нет орбитального периода 11.3 года. У неё есть собственный магнитный цикл 11.3 года. Она не движется вокруг Солнца с таким периодом – она просто периодически активна. Как Солнце со своим одиннадцатилетним циклом, только немного другим.

Это объясняет всё.