科學(xué)家探測(cè)到的無(wú)線電信號(hào)，來(lái)自比鄰星嗎，會(huì)是地外文明嗎？

來(lái)自比鄰星的神秘?zé)o線電信號(hào)肯定不是外星人

這個(gè)信號(hào)似乎來(lái)自地球。

【圖解：圖中明亮的恒星系統(tǒng)為半人馬座α星（一顆三合星），這張視野廣闊的太空?qǐng)D像是由數(shù)字化巡天項(xiàng)目2的攝影圖像組成部分創(chuàng)建的。（圖片來(lái)源：歐洲南方天文臺(tái)ESO、數(shù)字化巡天項(xiàng)目2；致謝：大衛(wèi)·德·馬爾丹 Davide De Martin）】

研究人員稱，來(lái)自比鄰星——太陽(yáng)系外離地球最近的恒星——的地外無(wú)線電信號(hào)的潛在證據(jù)可能只是源于人類科技的干擾。

這個(gè)神秘的信號(hào)在2020年首次被“突破聆聽(tīng)”計(jì)劃探測(cè)到?！巴黄岂雎?tīng)”計(jì)劃致力于捕捉外星的“技術(shù)信號(hào)”——無(wú)線電波和其它地外科技的證據(jù)。該計(jì)劃使用世界上一些最大的射電望遠(yuǎn)鏡，往大范圍的天體目標(biāo)方向在廣闊的射電頻譜區(qū)域內(nèi)捕捉數(shù)據(jù)。

比鄰星是“突破聆聽(tīng)”計(jì)劃的目標(biāo)之一。這顆恒星距離地球稍遠(yuǎn)于四光年，是一顆紅矮星，由兩顆已知的系外行星（比鄰星b和比鄰星c）環(huán)繞。

研究人員以700兆赫到4000兆赫的頻率范圍和3.81赫茲的分辨率掃描了比鄰星。研究人員指出，這相當(dāng)于同時(shí)調(diào)諧到超過(guò)8億個(gè)無(wú)線電波段，具有極高的靈敏度。

自從2016年以來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)使用南半球最大的望遠(yuǎn)鏡之一——澳大利亞帕克斯望遠(yuǎn)鏡——探測(cè)到了超過(guò)410萬(wàn)次“擊中”，即有潛在重要的無(wú)線電信號(hào)跡象的頻率范圍。然而在隨后的分析中，這些“擊中”中的絕大多數(shù)通常被推斷是來(lái)自地球上人類科技的釋放。

確切地說(shuō)，研究人員基于兩條主要的準(zhǔn)則來(lái)尋找可能來(lái)自比鄰星的無(wú)線電信號(hào)。

準(zhǔn)則一，他們觀察信號(hào)的頻率是否隨著時(shí)間而穩(wěn)定變化。對(duì)于使用地球上的任何望遠(yuǎn)鏡探測(cè)遙遠(yuǎn)行星發(fā)出的光波，該光波都被預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致多普勒頻移（正如當(dāng)救護(hù)車朝你駛來(lái)時(shí)其警報(bào)聲聽(tīng)起來(lái)更高音，而當(dāng)它行駛離去時(shí)聽(tīng)起來(lái)更低音）。剔除沒(méi)有這種改變跡象的“擊中”后，“擊中”的數(shù)量從410萬(wàn)左右降到了100萬(wàn)左右。

準(zhǔn)則二，研究人員測(cè)定剩余的約100萬(wàn)個(gè)“擊中”是否源于比鄰星的方向。為了查明這一點(diǎn)，研究人員將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)比鄰星的方向，繼而朝向別的方向，并且多次重復(fù)這一“瞄準(zhǔn)-移開(kāi)”模式，一個(gè)準(zhǔn)“技術(shù)信號(hào)”應(yīng)該只在“瞄準(zhǔn)”的觀測(cè)中出現(xiàn)，即當(dāng)望遠(yuǎn)鏡朝向比鄰星觀察時(shí)；而來(lái)自人類科技釋放的信號(hào)預(yù)計(jì)會(huì)同時(shí)在“瞄準(zhǔn)”和“移開(kāi)”的觀測(cè)被觀察到。

科學(xué)家們應(yīng)用這些過(guò)濾原則之后，他們?yōu)榱颂蕴Ｒ?jiàn)的錯(cuò)誤，目視檢查了剩余的5160個(gè)候選信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，有時(shí)一個(gè)微弱的信號(hào)實(shí)際上是在“移開(kāi)”觀測(cè)中可見(jiàn)的，但是其信號(hào)沒(méi)能強(qiáng)大到讓自動(dòng)數(shù)據(jù)分析軟件測(cè)出。

【圖解：藝術(shù)家關(guān)于比鄰星猛烈的耀斑爆發(fā)的概念圖。（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)NRAO、S.Dagnello）】

“尋找‘技術(shù)信號(hào)’是一項(xiàng)要求嚴(yán)格和慎重的科學(xué)工作，這需要對(duì)細(xì)節(jié)的留心和高度的懷疑主義?！眮?lái)自伯克利加州大學(xué)的天文物理學(xué)家安德魯·西米翁（Andrew Siemion）——“突破聆聽(tīng)”計(jì)劃的首席研究員——對(duì)太空網(wǎng)（Space.com）這樣說(shuō)道。

剩下的一個(gè)備受關(guān)注的信號(hào)（稱為BLC1信號(hào)），在超過(guò)兩小時(shí)的觀測(cè)中持續(xù)存在，并且似乎只在來(lái)自比鄰星的“瞄準(zhǔn)”觀測(cè)中存在。

“BLC1信號(hào)標(biāo)志著自2015年聆聽(tīng)‘項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)最佳的候選信號(hào)?！?西米翁如是說(shuō)。10月25日，科學(xué)家們?cè)凇蹲匀惶煳膶W(xué)》期刊的兩篇在線研究中詳細(xì)說(shuō)明了他們的發(fā)現(xiàn)。

然而，當(dāng)伯克利加州大學(xué)的無(wú)線電天文學(xué)家以及兩篇研究的共同作者索菲亞·謝赫（Sofia Sheikh）在挖掘其他時(shí)間觀測(cè)的更大數(shù)據(jù)集時(shí)，她發(fā)現(xiàn)了大約60個(gè)和BLC1信號(hào)有著共同特征的信號(hào)，但是這些信號(hào)都能在它們各自的“移開(kāi)”觀測(cè)中被測(cè)到。這表明BLC1信號(hào)也同樣不是一個(gè)真正的“技術(shù)信號(hào)”。

科學(xué)家們認(rèn)為BLC1信號(hào)“很可能是一個(gè)本地干擾的極端例子，因?yàn)樗奶匦耘c其它干擾相當(dāng)不同，它因此能夠像一個(gè)真正的‘技術(shù)信號(hào)’” 西米翁如是說(shuō)?！拔覀兓ㄙM(fèi)了數(shù)月來(lái)執(zhí)行所有分析工作——對(duì)我們下結(jié)論必要的分析——是這個(gè)信號(hào)所展現(xiàn)的挑戰(zhàn)的證據(jù)”。

謝赫解釋道，確切地說(shuō)，提到BLC1信號(hào)和它60多個(gè)同類信號(hào)，這些信號(hào)都以一定間隔按照規(guī)律的頻率間隙在數(shù)據(jù)中排列，而這些間隙似乎對(duì)應(yīng)著使用振蕩器所產(chǎn)生的成倍頻率，這種頻率常用于各種電子設(shè)備。盡管科學(xué)家們無(wú)法確定它們的確切來(lái)源，但這也表明了這些信號(hào)來(lái)自于人類科技。

“這個(gè)信號(hào)——即使它產(chǎn)生于人類無(wú)線電頻率的干擾——與我們期望從太空中捕捉到的信號(hào)類型出奇地相似?！?謝赫對(duì)太空網(wǎng)說(shuō)?！八夼宋覀兊乃惴?，使算法剔除了它屬于無(wú)線電頻率干擾的可能，而后它又耗費(fèi)了我們數(shù)月去完成分析和數(shù)據(jù)收集，并最終使我們明白它其實(shí)是由人類產(chǎn)生的。在地外文明探索（SETI，search for extraterrestrial intelligence）的歷史上，一個(gè)備受關(guān)注的信號(hào)從未被如此徹底地仔細(xì)審查，因此在這個(gè)角度上，這也算是一場(chǎng)革新?！?

“突破聆聽(tīng)”正在將所有的數(shù)據(jù)公開(kāi)以便于大眾自己進(jìn)行檢查?！拔覀兿氪_鑿地找到BLC1信號(hào)的確切來(lái)源”， 西米翁說(shuō)?！半S著我們繼續(xù)挖掘來(lái)自帕克斯望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，我想我們未來(lái)會(huì)有一個(gè)好的機(jī)會(huì)做這件事?！?

該計(jì)劃將會(huì)繼續(xù)監(jiān)測(cè)比鄰星，并持續(xù)改進(jìn)其算法來(lái)提高它們辨別真假信號(hào)的能力。

“‘技術(shù)信號(hào)’科學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)成熟到了這樣一個(gè)地步，即有足夠的技術(shù)專業(yè)知識(shí)來(lái)細(xì)致研究假定的信號(hào)，還有足夠高質(zhì)量的數(shù)據(jù)來(lái)支撐嚴(yán)格的研究，” 謝赫說(shuō)道。“BLC1信號(hào)的成功探測(cè)和調(diào)查表明地外文明探索的觀測(cè)能力顯著增強(qiáng)?！?

未來(lái)，南非的“貓鼬”（MeerKAT）和美國(guó)西南部的“甚大陣”（VLA, the Very Large Array）等即將投入使用的射電望遠(yuǎn)鏡“將會(huì)提供新的強(qiáng)有力的方式來(lái)剔除干擾，并提升我們的靈敏度，” 西米翁說(shuō)?！拔覀?cè)凇柏堶焙汀吧醮箨嚒辈渴鹦碌牡赝馕拿魈剿飨到y(tǒng)方面已經(jīng)進(jìn)展順利，等它們完全在線后，我們將在它們之間每年觀測(cè)上百萬(wàn)顆恒星。”

“雖然我們無(wú)法得出一個(gè)真正的‘技術(shù)信號(hào)’，但我們會(huì)更有信心，因?yàn)槲覀儞碛刑綔y(cè)和驗(yàn)證這種信號(hào)——如果它們存在的話——的必要工具，” “突破聆聽(tīng)”計(jì)劃的執(zhí)行董事皮特·沃登（Pete Worden）在一份聲明中說(shuō)。

BY: Charles Q. Choi

FY: Tessa

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