永远不会是外星人——直到真的是。12月18日,英国报纸《卫报》泄露消息称,一个神秘信号来自离我们最近的恒星——半人马座比邻星,这颗恒星太暗以至于肉眼无法从地球上看到,但它在宇宙尺度上却近在咫尺,仅有4.2光年之遥。该信号于今年秋天在去年收集的存档数据中被发现,似乎来自我们邻近恒星的方向,并且目前还不能排除是地球上的干扰,这使得它有非常渺茫的可能性是来自某种形式的先进地外文明(ETI)的传输——即所谓的“技术特征”。现在,在接受《大众科学》采访时,发现信号的科学家们谨慎地表示,仍有许多工作要做,但也承认这种兴趣是合理的。“它具有一些特殊的属性,使其通过了我们的许多检查,我们目前还无法解释它,”加州大学伯克利分校的安德鲁·西米昂说。
最令人好奇的是,它占据了无线电频谱中一个非常窄的频带:具体来说是982兆赫,这个区域通常没有来自人造卫星和航天器的传输。“我们不知道有什么自然的方法可以将电磁能量压缩到像这样的单个频率仓中,”西米昂说。他表示,也许某种尚未知的等离子体物理学的奇异特性可能是这种令人着迷的集中无线电波的自然解释。但“目前,我们所知的唯一来源是技术性的。”
这项探测是由一个名为“突破聆听”的耗资1亿美元的项目完成的,该项目由西米昂领导,并由科技亿万富翁尤里·米尔纳在米尔纳的“突破倡议”的框架下资助。这项多年努力的目标——始于2015年,当时由斯蒂芬·霍金和其他太空科学名人参加的星光熠熠的发布会——是购买世界各地射电望远镜的观测时间,以在天空中搜寻技术文明的证据。当然,这种追求更广为人知的名称是“搜寻地外文明计划”(SETI)。迄今为止,尽管进行了半个多世纪适度但持续的SETI活动,但尚未确凿地发现此类证据,任何潜在信号几乎总是被排除为源自地球轨道卫星或其他人为造成的干扰。
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“如果你看到这样一个信号,并且它不是来自地球表面,你就知道你探测到了地外技术,”宾夕法尼亚州立大学的SETI天文学家杰森·赖特说。“不幸的是,人类已经发射了很多地外技术。”
这个最新的SETI奇观的故事实际上始于2019年4月29日,当时隶属于“突破聆听”计划的科学家开始收集数据,这些数据后来揭示了那个有趣的信号。一个团队一直在使用澳大利亚的帕克斯射电望远镜研究半人马座比邻星,以寻找来自这颗红矮星的耀斑迹象,部分目的是了解这些耀斑可能如何影响比邻星的行星。该系统至少拥有两个世界。第一个世界,在2016年被发现时被命名为比邻星b,大约是地球的1.2倍大小,轨道周期为11天。比邻星b位于恒星的“宜居带”内,这是一个模糊定义的区域,液态水可能存在于岩石行星的表面——前提是半人马座比邻星强烈的恒星耀斑没有将世界的大气层剥离殆尽。另一颗行星,质量约为地球七倍的比邻星c,于2019年被发现,轨道周期为寒冷的5.2年。
天文学家使用帕克斯望远镜观测了这颗恒星26个小时,作为他们恒星耀斑研究的一部分,但是,正如“突破聆听”项目的例行程序一样,他们也标记了结果数据,以便稍后查找任何候选SETI信号。这项任务落到了西米昂在伯克利SETI项目中的一位年轻实习生,谢恩·史密斯身上,他也是希尔斯代尔学院的本科生。史密斯于今年6月开始筛选数据,但直到10月下旬,他才偶然发现了这个奇怪的窄带发射,在982.002兆赫处如同针尖般锐利,隐藏在对半人马座比邻星的观测中。从那时起,事情进展迅速——事出有因。“这是我们在‘突破聆听’项目中发现的最令人兴奋的信号,因为我们以前从未见过一个信号通过我们如此多的过滤器,”宾夕法尼亚州立大学的索菲亚·谢赫说,她领导了“突破聆听”项目对该信号的后续分析,并且是一篇即将发表的详细介绍这项工作的论文的第一作者,该论文将于2021年初发表。很快,团队开始用一个更正式的名称称呼这个信号:BLC1,即“突破聆听候选信号1”。
为了激起任何SETI研究人员的兴趣,一个信号必须首先经受一系列简单的自动化测试,以排除明显的地球干扰。然而,数百个候选信号通常通过了这个阶段,并被挑选出来进行进一步调查。从那时起,几乎所有信号都将被排除为某种海市蜃楼或错误——例如,可能是过多的静电——欺骗了筛选算法,从而将它们从作为任何形式的健谈外星人的传输的考虑中排除。“但这个信号除外,”谢赫说。
谢赫和她的同事重新审视了2019年的数据,注意到望远镜在一周的时间里多次观察了比邻星,每次扫描持续30分钟。“突破聆听”项目使用一种称为“点头”的技术,即望远镜会花一段时间观察目标,然后再花相同的时间观察天空中的其他地方,以检查任何潜在信号是否真的来自目标,而不是,例如,有人在天文台的自助餐厅里用微波炉加热午餐。“在约三个小时内的五次30分钟的观测中,我们看到这个东西又出现了,”谢赫说,这暗示该信号确实起源于半人马座比邻星——或天空中该部分的其他深空来源——然后才到达地球。
那么,人们可能会认为,这个案例应该结束了。但是,虽然自然的宇宙来源可能看起来不太可能,但目前还不能排除——而且,人们认为,尽管自然解释可能不太可能,但像外星人这样的“非自然”解释的可能性甚至更低。因此,接受本文采访的“突破聆听”团队的每位成员都坚定地认为,这除了地球干扰之外的任何可能性都极低。“最有可能的情况是,这是某种人为原因,”突破倡议执行主任皮特·沃登说。“当我说最有可能时,是指99.9 [百分比] 左右。”
这种理性的怀疑态度一直延伸到最高层。“当我们在2015年与斯蒂芬·霍金一起启动‘突破聆听’项目时,”米尔纳说,“人们理解将使用最严格的科学方法来分析所有候选信号。”米尔纳以及他资助的所有SETI研究人员似乎都完全期望BLC1会在该项目目前进行的严格审查下逐渐消失。但是,也许,它不会。
目前,还需要进行数月的进一步分析,以最终排除其他潜在来源。BLC1本身虽然似乎来自半人马座比邻星,但并不完全符合人们对来自该系统的技术特征的预期。首先,该信号没有调制痕迹——可以用来传递信息的对其属性的调整。“BLC1在所有意图和目的上,只是一种音调,只是一 notes,”西米昂说。“在这一点上,我们绝对无法辨别出任何其他特征。”其次,该信号会“漂移”,这意味着它的频率似乎在略微变化——这种效应可能是由于我们地球的运动,或移动的地外来源(例如半人马座比邻星的某个世界的表面上的发射器)造成的。但是,这种漂移与人们天真地期望的来自围绕我们太阳最近的邻近恒星旋转的世界的信号的漂移方向相反。“我们预计信号的频率会像长号一样下降,”谢赫说。“我们看到的反而像口哨——频率上升。”
到目前为止,使用帕克斯望远镜进行的后续观测未能再次发现该信号,而重复观测是确认BLC1是真正的技术特征的必要条件。“如果它是ETI,它最终必须是可重复的,因为不太可能是昙花一现,”纽约州康奈尔大学的射电天文学家沙米·查特吉说。“如果一个独立的团队在一个独立的天文台可以重新获得相同的信号,那么绝对是的。我敢打赌他们不会,但我很乐意被打脸。”
尽管如此,它仍然是“突破聆听”项目——或者实际上是任何SETI项目——迄今为止发现的最有趣的信号之一,谢赫将其与1977年探测到的所谓的“Wow! 信号”相提并论,有些人认为该信号是地外起源的。“我认为它与Wow! 信号不相上下,”她说。然而,更有可能的是,这仅仅是以前未知的地球干扰源。在几个月内,我们很可能会确定地知道结果。但在目前,永远不会是外星人——对吗?“我讨厌这句话,因为如果你这样说,那为什么要看呢?”赖特说。“我们所说的意思是,以前从来没有是外星人。”