SETI科学家们正把目光投向一个远离传统频段的全新区域,去寻找那种更像是“刻意发送”的窄带信号。
半个多世纪以来,从事地外文明搜寻(SETI)的天文学家和天体物理学家们,一直把目光锁定在一个被称为“水洞”(water hole)的特殊频段上。所谓“水洞”,是宇宙背景噪声中一段安静的窄缝,位于1.42GHz到1.66GHz之间,恰好与氢和羟基分子在微波波段的天然辐射与吸收频率重合,而氢和羟基结合,正好就是水。
长期以来,研究人员一直推测,和我们一样依赖水、以碳为基础的地外生命,很可能也会选择用这个频段来发送信号,这既是因为这一频段本身带有明显的“象征意义”,也是因为星际气体中广泛存在的氢和羟基,恰好能够吸收掉这一波段内的宇宙背景静电噪声。换句话说,“水洞”不仅是一条天然干净的通信信道,还带着某种诗意的呼应。
01
—科学家们开始把目光移开“水洞”
不过,SETI科学界对“水洞”的这份执念,如今似乎正在慢慢消退。本周五,英国的一组学者公布了一项新研究,他们把搜索重点从“水洞”移开,转而聚焦于一类“窄带信号”,这类信号更有可能来自某种“刻意发送、有方向性”的人工传输。研究团队认为,这种针对窄带集中发射信号的新搜索思路,为“技术印记”(technosignature)的探测打开了“一整片全新的频率窗口”,甚至有可能捕捉到“某个文明的意外信号泄漏,或是已经灭绝文明留下的遗迹信号”。
“几十年来,SETI的搜索工作,一直集中在无线电波谱中相对狭窄的一小段区域。我们想问的是,如果我们把目光投向一个完全不同的区域,会发生什么?”这项新方法背后两篇论文的第一作者、天文学家路易莎·梅森(Louisa Mason)在一份声明中解释道。
02
—旧数据里,可能藏着新发现
梅森和同事们这套方法真正巧妙的地方在于,它提供了一种全新的思路,可以重新翻查那些堆积如山的旧观测数据,说不定,某段外星文明发来的信息,早就静静躺在里面,只是一直没人用对方法去“听”。
为了展开这次搜索,梅森团队仔细梳理了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)积累的历史观测数据。这台望远镜坐落在智利查南托高原沙漠的高海拔地区。
“这项工作最让人兴奋的地方之一,就是我们意识到,自己实际上巡天观测过的恒星数量,远比最初想象的要多得多,”梅森说。
具体来说,团队从ALMA的存档数据中,重点分析了所谓的“Band 3”波段信息,特别聚焦在两个高频窄带窗口,分别位于90.642GHz和93.151GHz附近,对应的波长处于毫米和亚毫米范围。
“毫米波和亚毫米波这两个无线电波段,在SETI搜索领域几乎完全是一片空白,所以这项工作实际上是在打开一整片全新的参数空间,”供职于英国曼彻斯特大学、目前正在攻读博士学位的梅森介绍道。
ALMA的Band 3数据还带来了其他方面的优势:这批数据的采集精度非常高,也就是说,在整个电磁波谱上的分辨率很高,这让团队得以在极小的频率间隔(不到1GHz的零头)内,去搜索真正意义上的窄带信号。在部分情况下,这些数据的观测视场也相当宽广,意外捕捉到了一些原本并不在ALMA天文学家计划观测范围内、距离更遥远的恒星系统信号。梅森团队将这种现象戏称为“恒星副渔获”(stellar bycatch),就像撒网捕鱼时意外捞上来的“搭车”渔获一样。
“哪怕只是一次非常小范围的观测,也可能意外囊括数量庞大、种类繁多的恒星——其中很多,我们原本根本没打算专门去研究,”梅森说。
03
—下一步:把搜索结果“画”到银河系地图上
不过,团队对ALMA数据的分析,目前还只是一个开始。截至目前,梅森和同事们已经开始着手翻查欧洲空间局(ESA)已退役的“盖亚”(Gaia)太空天文台所收集的天文数据,相关成果发表在今年1月的一篇论文中。这项研究的参与团队中,还包括了美国SETI研究所。本周五,团队在英国伯明翰举行的英国皇家天文学会全国天文学会议上,以海报展示的形式,公布了这项研究的最新进展。
这项仍在进行中的研究,进一步拓展了梅森团队窄带SETI搜索的覆盖范围,他们把已有数据映射到了所谓的“贝桑松银河系模型”(Besançon Galaxy model)上。这是一套基于观测数据构建的银河系模型,旨在还原银河系中数千亿颗恒星各自的运行轨道。梅森表示,目前团队还没有发现任何一个已经确认的外星信号,但她相信,这个方向是正确的。
“通过把高频观测数据和银河系模拟结合起来,我们能够更清楚地了解,自己到底已经搜索过哪些区域,以及接下来应该把目光投向何处,”梅森说。
参考
https://gizmodo.com/seti-scientists-think-alien-signals-could-be-hiding-in-old-telescope-data-2000790503
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.