地外智慧生命搜寻计划 @ 奇闻复印社 Q说:
地球之外是否存在生命?这是人类历史上最难回答的问题之一。
人类的存在一定程度上证明着漫无边际的宇宙中,还可能存在其它生命,但在这138亿光年的范围内,恒星系统之间的距离遥远的如同大海中几粒随机出现的沙子。
寻找外星智慧生命(The Search for Extraterrestrial Intelligence 简称 SETI)计划是天文学中一个重要分支,这项计划致力于通过寻找宇宙中不同寻常的信号,用来判断这是否属于运用不同于人类科技的外星生命。
SETI计划的意味着一旦搜索到异常人造讯号,不仅仅意味着外星生命的存在,更意味着宇宙中还存在着拥有先进技术的智能生命。 SETI计划从诞生到现在已经经历了60年,但令人感到遗憾的是,截止到目前仍然未搜索到明显的智能生命使用的信号。因此SETI计划的搜索范围也开始扩展向人类从未探索过的频段。 最初的时候,SETI计划就假设外星文明可能与地球上的人类文明类似,使用无线电、卫星与雷达等方式进行通讯与信息的远距离传递。 因为此类无线电技术的特征之一就是很大一部分产生的信号,能够在无线电频率中清晰地检测到,所以,只需要关注类似人类使用的这些波长,就很有可能成为寻找到与人类相似的外星智慧生物的起点。 SETI的搜寻方向包括了600MHz以上的无线电频段,但相对较低的频段却几乎未涉足过。而且曾经在地球表面,人类本身的日常生活中就很可能有低频辐射的干扰。 像是调频广播电台、空中交通管制与海上紧急广播等,都比较容易成为干扰源。并且低频无线电波的能量相对较少,这意味着在宇宙中会更难以检测到这样的信号。 而在近些年的调查中,SETI计划有史以来第一次开始尝试搜索这些频率。 SETI计划使用了目前世界上最灵敏的大型低频无线电射电望远镜——低频阵列 (Lofar) 。
Lofar 低频无线电阵列射电望远镜 @ 奇闻复印社 这个由 52 台射电望远镜组成,工作频率在 10-250 MHz,在2012年建设完成的射电望远镜阵列分布在欧洲各地,协同工作能够达到超高的分辨率水平。 SETI的研究人员在两年的夏天中,使用了其中位于爱尔兰比尔与瑞典翁萨拉的两个监测站,在110到190Mhz的频率扫描了太阳系周围的44个恒星系统以及星系内的行星。 最初的时候,这看起来似乎并不是一个大工程。 因为与高频观测覆盖较少天空面积的方式相比,低频观测确实在短时间内就获得了更大的视野范围。Lofar的射电望远镜每次指向都能够覆盖了 5.27 平方度的天空。 但随着视野的增加,SETI观测的包括恒星系与其行星,以及其他信号源的目标总数超过了1,600,000个。 由于低频阵列望远镜有着很高的灵敏度,这也给了SETI非常大的挑战,因为他们不仅探测到了到达太阳系的各种信号,还探测到了地球上本身发出的诸如电话系统的信号,这给如何分离和识别可能来自外星的信号带来了相当大的困难。 你可以想象一下,从包括来自地球的成千上万个嘈杂的信号背景噪音中收集与过滤出来自外星发出的低频无线电信号数据,这会有多么复杂。 为了解决这个问题,SETI提出了一种创新方法,用来减轻此类频段的干扰,这被他们称为“巧合拒绝”方法。
比如,如果SETI使用爱尔兰望远镜附近的电话,给内部人员通信,那么相同的电话信号就不会出现在瑞典的望远镜的数据中,反之亦然。 简单来说,由于SETI指向的是地外目标星系,所以只有同时出现在两个不同地区的监测望远镜上信号数据,才被认为是来自地球之外的“有效信号”。 通过这种方式,SETI逐渐将数千个候选信号减少到零,这也意味着他们的搜索中没有发现任何智慧生命的迹象(低频无线电通信迹象)。 不过并不需要太过沮丧,因为一切才刚刚开始。 SETI认为目标方向还可能存在大量的类地行星,这意味着也需要大量的时间和工作区从中获取和筛选更多的信号。 “巧合拒绝法”虽然看似效率有些低,但它的成功率很高。SETI计划的负责人认为,一旦使用这种方式过滤到哪怕一个微小的不寻常信号,那就极有可能成为帮助人类未来在这些行星上发现生命的关键。 目前,SETI也正在着手使用一个名叫Nenufar的低频阵列系统,来进行与Lofar类似的姐妹调查计划。Nenufar的工作频段相比Lofar更窄一些,在30-85 MHz左右,这意味着搜寻目标的方向可能也会更加明确。
Nenufar 低频无线电阵列 @ 奇闻复印社 而SETI未来在Lofar使用观测程度预期会增加到现在的十倍。用Lofar收集到的数据不仅仅可以用来寻找外星智慧生命,还可以用于研究脉冲星、快速射电爆发、射电系外行星等天体。 人类搜寻与自己类似的智慧生命刚刚开始,在漫长的旅程中或许还会发现更多有趣而奇妙的东西。 网络资料,谨慎鉴别 个人观点,仅供参考