猴塞雷

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SETI 2.0会发现智能外星人吗-

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到目前为止,2020年对于寻找外星智慧生命(SETI)来说是有趣的一年。不,还没有外星人的信号,但科学家们一直在研究新技术和新策略,这将极大地改善搜索工作。今年早些时候,他们还宣布,他们有大量的新调查数据需要查阅,这些数据是往年通过射电望远镜收集到的。

同样在2月中旬,加州大学伯克利分校(UC Berkeley)宣布,“突破聆听”计划(Breakthrough Listen initiative)发布了最新的SETI银河系调查数据,数据量高达2pb(200万千兆字节)。这是迄今为止对银河系平面和中心黑洞周围区域无线电辐射最全面的调查。相关的同行评审论文可以在arXiv上找到。

当SETI在20世纪60年代第一次启动Ozma计划时,它的唯一目标是寻找来自先进外星文明的无线电信号。SETI仍在这样做,但自那以后也发生了很多变化。现在,除了寻找无线电信号外,科学家们还在寻找技术信号,即各种可能的外星智能迹象,包括行星大气中的化学变化、激光脉冲,甚至是围绕行星或恒星运转的巨型结构。

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今年,一些已经在寻找无线电信号的射电望远镜又增加了新的搜寻地外文明的能力,增加了一个新的信号处理系统。这是NRAO和SETI研究所达成协议的结果。美国国家科学基金会的Karl G. Jansky Very Large Array (VLA)是第一个使用这种技术的机构,并增加了一个最先进的技术签名搜索系统。NRAO主任托尼·比斯利在二月份的一份声明中说:

科学中最引人注目的问题之一是,确定我们是否在宇宙中作为技术上有能力的生命是孤独的,而NRAO望远镜可以在回答这个问题上发挥重要作用。

Andrew Siemion是伯克利SETI研究中心的主任,也是“倾听突破计划”的首席研究员。他解释说:

SETI研究所[正在开发和安装]VLA上的一个接口,允许前所未有地访问望远镜扫描天空时不断产生的丰富数据流。这个接口将允许我们进行一次强大的广域搜寻地外文明计划的调查,这将比以往任何类似的搜索都要完整得多。

考虑到一个比我们更古老、更先进的文明可能在很久以前就已经放弃了无线电信号的使用,这样的努力对于那些主张SETI需要扩大搜索范围而不仅仅是寻找无线电信号的人来说是个好消息。

新技术,科学家说他们# 8217;我可以寻找其他智能活动的迹象,如激光,超级油轮像Dyson球可以围绕一个明星利用能源,大气中化学物质的行星由工业污染造成的,或人造卫星轨道行星环。他们说,所有这些都可以在望远镜进行其他观测时完成。Siemion解释道:

随着技术的进步,这样的指标也越来越容易被发现,这重新激起了政府机构和私人基金会对搜寻地外文明计划的兴趣。

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SETI传统上包括寻找外星文明。但这里还有更多的东西有待发现。例如,简单的生命形式也可能以可被探测到的方式改变一个行星的大气;例如,它们可能产生氧气和甲烷。据美国宇航局虚拟行星实验室(VPL)首席研究员维多利亚·梅多斯称:

即将到来的太空望远镜和地面望远镜将有能力观测地球大小的行星在其附近环绕的冷恒星的大气层,因此了解如何最好地识别这些行星上的宜居迹象和生命是很重要的。这些计算机模型将帮助我们确定一个被观测到的行星是更可能还是更不可能支持生命。

当然,在一颗围绕着一颗遥远恒星的系外行星上发现任何一种外星生命都是令人兴奋的。现在科学家们有了新的更好的工具来找到它。但如果外星生命很快就被发现了,那又会怎样呢?SETI研究所的吉尔·塔特说:

要证明一项发现是正当的,证据需要有多充分?我们能指望找到确凿的证据吗?如果证据需要很多说明,我们如何负责任地告知公众?

塔特还强调了媒体需要准确地向公众转播这一发现:

对外星智能的真正探测将是我们对宇宙认识的一个重要里程碑,因此记者们需要避免对明显虚假的声明进行不加批判的报道。

比斯利也谈到了SETI的一个新时代,他说:

不断的发现向我们表明,行星是宇宙中非常常见的组成部分,我们能够研究这些行星的特征,同时,令人兴奋的是,技术进步为我们提供了工具,极大地扩展我们对生命迹象的搜索。我们期待着这个新的发现领域。

我们也期待着未来十年,我们希望建立一个下一代甚大阵,将能够搜索宇宙的体积一千倍,可以访问当前望远镜,使其最强大的无线电technosignature搜索机器人类有史以来建造。

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与此同时,在我们等待重大发现的同时,我们满怀希望地等待了一辈子。今年2月,Breakthrough Listen还表示,对银河系平面和中心黑洞周围区域的无线电辐射进行了迄今为止最全面的调查,并公布了近2 pb的数据。

这是该项目的四年搜索中的第二次数据转储。第一次数据发布是在2019年6月。这项调查覆盖了1至12千兆赫的无线电频谱。这些数据一半来自澳大利亚新南威尔士州的帕克斯射电望远镜,另一半来自西弗吉尼亚州的绿岸天文台的绿岸望远镜和加利福尼亚州立克天文台的自动行星探测器。

Breakthrough Listen的首席系统管理员马特·勒博夫斯基(Matt Lebofsky)在2月份的一份声明中说:

自从去年Breakthrough Listen首次发布数据以来,我们已经将公众可用的数据增加了一倍。我们希望这些数据集能揭示一些新的和有趣的东西,无论是宇宙中的其他智能生命还是一个尚未被发现的自然天文现象。

Breakthrough Listen的创始人尤里·米尔纳(Yuri Milner)也强调了拥有更多数据的重要性:

在整个人类历史中,我们只有有限的数据来寻找地球之外的生命。所以,我们所能做的就是推测。现在,随着我们获得了大量的数据,我们可以进行真正的科学研究,通过向公众提供这些数据,任何人都可以知道这个深奥问题的答案。

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我们银河系的中心–和我们星系中扁平的圆盘;被认为是寻找高级外星生命证据的好地方,因为它们的恒星密度非常大。我们在银河系中心或星系盘中找到一个强大的发射机或信标是有道理的。根据Siemion:

银河系中心是一个非常具体和协调运动的主题与我们所有的设施,因为我们一致同意,该地区是银河系最有趣的部分。如果银河系的任何一个先进文明想要在某个地方放一个信标,回到谢林点的想法,银河系中心将是一个很好的地方。它的能量非常大,所以我们可以想象,如果一个先进的文明想要利用大量的能量,他们可能会以某种方式利用银河系中心的超大质量黑洞。

这真是个令人兴奋的主意!

这些科学家今年早些时候说,已经分析了一小部分新数据,它们来自地球凌日带附近的20颗恒星,也就是说,我们天空中的凌日带与地球围绕太阳运行的轨道一致。在我们的天空的这一部分,遥远的行星如果有足够强大的技术,如果它们碰巧在看我们的方向,就能看到地球凌日。

对地球凌日带20颗恒星的搜索是在c波段进行的。4到8千兆赫–通过绿边望远镜。加州大学伯克利分校的本科生索菲亚·谢赫(Sofia Sheikh)进行了这项分析,并将她的发现提交给了《天体物理学杂志》(以下是arXiv的草稿):

这是一个独特的几何图形。这就是我们发现其他系外行星的方式,所以推断其他有智慧的物种发现行星的方式也是有道理的。这个区域以前被讨论过,但是从来没有对天空的那个区域进行过有针对性的搜索。

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那么谢赫发现了什么?目前还没有,但这一新的全面搜索仍处于非常早期的阶段。Siemion说:

我们没有发现任何外星人,但我们对技术上有能力的物种的存在进行了非常严格的限制,首次获得了40至80千兆赫的无线电频谱数据。这些结果为下一个想要改进实验的人提供了另一个阶梯。

酋长说:

我的搜索足够灵敏,可以看到一个发射器,基本上和地球上最强的发射器一样,因为我是有意观察附近的目标。所以,我们知道没有什么东西比我们的阿雷西博望远镜更强大。尽管这是一个非常小的项目,我们正在开始获得新的频率和新的天空区域。

如文件所述:

我们的结论是,在限定的地球经纬仪区域内,至少有8%的系统不具备本次调查中搜索到的发射机类型。

格林班克望远镜瞄准每颗恒星5分钟,然后转向每颗恒星5分钟。这个过程又重复了两次。如果望远镜转过头时探测到的信号消失了,那就更有可能是来自恒星的信号,而不仅仅是来自地球的干扰。最初的100万个无线电峰值被缩小到几百个好的候选,然后作为地球上的干扰被消除。最后四个信号是来自经过的卫星。令人失望,但仍有很长的路要走。

虽然像这样的搜索覆盖了很多宇宙领域,但我们应该记住,我们仍然只看到了我们自己星系中很小的一部分。正如宾夕法尼亚州立大学的杰森·莱特所说,如果我们的海洋是所有可以搜索的地方和无线电波长的一个类比,那么到目前为止,我们只探索了相当于热水浴缸的东西。这就留下了大量的宇宙空间。根据Siemion:

在我们所做的所有观察中,可能有20%或30%的观察结果包含在数据分析报告中。我们的目标不是100%地分析它,而是1000%或2000%。我们想要迭代地分析它。

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不仅仅是遥远的恒星可以被监听。为了以防万一,该项目最近听取了星际彗星2I/Borisov以及之前的星际访客Oumuamua的意见。什么也没有听到,这并不奇怪,但因为我们并不真正知道一个遥远的文明何时或如何向我们发送探测器,所以不妨去探个究竟。正如伯克利SETI研究中心和Breakthrough Listen的研究天文学家Steve Croft所解释的那样:

如果星际旅行是可能的,我们不知道,如果其他文明在那里,我们不知道,如果他们有动机建立一个星际探测器,那么一些大于零的物体是人造的星际设备。就像我们测量太阳系外行星上的发射器一样,我们想要对这个数字加以限制。

随着新技术、新策略的出现,以及需要分析的大量数据,SETI迎来了美好的日子。扩大对外星智能或其他生命的搜索范围,是一个明智的举动,总有一天它可能会大获成功。

总结:到目前为止,2020年是搜寻外星智慧生命(又名SETI)的激动人心的一年,伴随着一些技术的发展和新的策略。

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