搜寻外星人的工作并不像你想象的那么轰动或推测性。事实上,天文学家们一直在不断发明实用的方法来探索我们宇宙中的智慧生命。最近发表在《天文杂志》上的一项研究描述了一种探测银河系中心无线电信标的开创性方法——一种关于外星人可能向我们发送信号的新想法。(剧透:研究人员迄今尚未发现任何信标!)
自 20 世纪 60 年代 搜寻地外文明计划(SETI)开始以来,天文学家们就一直使用射电望远镜扫描天空,希望能接收到来自恒星的科技信号。特别是,他们一直在寻找所谓的窄带信号——仅在很小频率范围内出现的无线电波脉冲,这种信号无法由自然产生。窄带信号通常需要定向到特定的恒星,而集中的无线电信标则可以覆盖更广的范围,扫描整个银河系。
“这篇论文对搜寻地外文明计划来说至关重要,因为它包含了首次对周期性无线电技术信号的大规模调查,”SETI 研究员、这项新研究的合著者 Sofia Sheikh 说。她解释说,“周期性”意味着这些信号会“随时间像灯塔一样闪烁”,而不是“像路灯一样持续亮着”。
Sheikh 和其他合作者,包括康奈尔大学的天文学家 Akshay Suresh,提出这些重复的无线电发射脉冲可能来自某种旋转信标。如果这种信标位于银河系中心,它将是一种跨越遥远距离的高效通讯方式。同时,这种信标的信号在筛选无线电数据时也更容易被发现,因为这些数据经常受到地球科技无处不在的干扰。
与天文学家先前寻找的持续窄带信号相比,这些信标能效更高。此外,“它们有规律的闪烁特性使得算法很容易检测到它们,并能与人类产生的无线电干扰区分开来,并且通常会明显地被识别为异常信号,”Sheikh 解释说。看向银河系中心也是提高探测概率的好方法,因为银河系中部恒星的密度更高。恒星越多,意味着行星越多,生命出现的机会也越多。
“这是一种逻辑上的搜索技术,用于寻找我们否则无法预测的事件或传输,”未参与此项研究的宾州州立大学天文学家 Macy Huston 同意道。但是,有一个问题——尽管银河系中心恒星密集,但许多天文学家预测那里的辐射使得生命难以出现,从而将其排除在所谓的“银河系宜居带”之外。
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这并没有阻止 Sheikh、Suresh 和他们的团队。他们使用了世界上最大的可控射电望远镜——位于西弗吉尼亚州的绿岸望远镜——来测试他们探测银河系信标的探测器。在对银河系中心 60 万颗恒星进行五小时的观测后,数据显示没有异常之处。然而,这种搜索量就像从一个游泳池里舀起一滴水进行探索;仅仅因为这次首次搜索没有结果,并不意味着银河系信标理论就破产了。Suresh 对为此次搜索开发的算法特别感到兴奋,该算法将使天文学家在未来的扫描中能够轻松地“探索他们的数据以寻找脉冲信号”。
“关于宇宙中技术生命普遍存在的普遍性,目前还没有定论,”Sheikh 说。尽管进展可能缓慢,但稳步地对银河系中所有恒星进行搜索是我们“能够就技术生命的普遍性得出任何结论的唯一途径,而这篇论文让我们又近了一步。”