重磅!外星人搜尋計劃即將迎來重大升級

天文在線 發佈 2021-10-19T21:57:09+00:00

大型望遠鏡陣列的建造工作即將開始,該陣列專門用於探測自然和人工的光學和紅外光源。根據加州大學聖地亞哥分校的新聞稿,自從2018年開工建設以來,全景地外文明搜尋計劃包含兩台座落於加州聖荷西里克天文台附近的望遠鏡原型。

大型望遠鏡陣列的建造工作即將開始,該陣列專門用於探測自然和人工的光學和紅外光源(搜索外星智能)。一旦運行,稱為PANOSETI的系統將能夠掃描整個天空,從而大大提高了我們探測外來雷射信號的機會。

科學家們即將開始建造一個用於區分自然和非自然產生的光學和紅外信號的大型望遠鏡陣列。一旦投入使用,這個被稱為PANOSETI(全景地外文明搜尋計劃,更準確的名稱則是全天區近紅外和光學脈衝信號地外文明搜尋計劃,為了簡化,我們在本文後面用「全景地外文明搜尋計劃」來稱呼它)的項目將進行全天區的掃描,這將極大的提升我們找到外星文明發出信號的機會。

「斯皮策」太空望遠鏡紅外相機所拍攝的銀河系中心圖像(貢獻者:美國航空航天局,加州理工學院噴氣推進實驗室,蘇珊•司道羅維等提供)

根據加州大學聖地亞哥分校的新聞稿,自從2018年開工建設以來,全景地外文明搜尋計劃包含兩台座落於加州聖荷西里克天文台附近的望遠鏡原型。這些望遠鏡原型已經開始收集原始數據,以便讓加州大學聖地亞哥分校的物理學兼天文學家雪莉•懷特領導的研究人員來測試新的設計方案。這只是一個小小的開始,因為最終整個陣列會包含數百台望遠鏡。

這個項目聯合了加州大學聖地亞哥分校、伯克利分校、加州大學天文台以及哈佛大學幾個機構,其目的是要建設一個專門進行全天域掃描的光學地外文明搜尋天文台。毫無疑問,這個系統也會被用來觀測自然現象,如快速射電爆發(來自星系之外神秘的能量輻射)。全景地外文明搜尋計劃也可以用來研究脈衝星和原始黑洞的蒸發等各種已知和未知的天體現象。

這是兩台全景地外文明搜尋計劃所用的望遠鏡,安裝在近期翻新的加州聖荷西里克天文台的天文觀測圓頂中。(貢獻者:勞里•哈奇)

用來觀測各種自然天文現象的功能當然很有用也很重要,但是全景地外文明搜尋計劃真正的目的是要觀測外星文明發出的信號,並且它和無線電地外文明搜尋計劃不同,它要尋找那些明顯而強烈的可見光信號以及快速爆發的紅外輻射信號。

傳統的無線電地外文明搜尋計劃起源於1960年左右(其理念在1997年拍成了科幻電影《超時空接觸》),此計劃搜索外星文明無意中向外「漏出」的或者有意向外發射出來的無線電信號。

最新的全景地外文明搜尋計劃也是類似的想法,但是集中於可見光範圍,如雷射脈衝信號。為什麼要搜索可見光呢?以雷射脈衝信號為例,它有一個很大的優勢就是不會像無線電波一樣隨著距離衰減,因此外星文明很可能會選擇這種信號來和他們的「鄰居」進行聯繫(在地球上,我們稱這種聯繫方式為向外星人發送信息)。這種信號很可能會以摩斯密碼的形式發送出來,即一系列的有明顯人工痕跡的脈衝信號。

「我們很難預測外星文明的想法,比如它們會採用怎樣的方式進行通信、旅行或者保護自己所居住的行星,我們不知道如何發現它們,因此在地外文明搜索計劃中,最好的方式就是多途徑的搜索,去尋找各種不同類型的信號以及外星技術可能產生的各種『痕跡』。」全景地外文明搜尋計劃的團隊成員,同時也是加州大學伯克利分校地外文明搜索計劃首席技術專家的丹•沃西姆在發給科技博客網站的一封郵件中對此進行了解釋。他補充道「無線電適用於非定向信息溝通,而雷射則適用於點對點的高信息含量的溝通。」

全景地外文明搜尋計劃還會探測紅外輻射,這可以幫助探測地外存在的「戴森球」,這是由已故弗里曼·戴森假設的巨型結構。這種結構由外星高級文明建造,它包裹著一整顆恆星以充分獲取其能量,但對於外界其並不會完全不可見,因為它會以一定的波段向外漏出紅外輻射。在理論上,全景地外文明搜尋計劃可以探測到這種紅外輻射。但是沃西姆對此說法進行了糾正:這個系統的設計並非是專門針對這種巨型結構的,雖然它有可能被用於探測這種結構,但實際上它對短暫光線閃爍的探測能力要優於對緩慢紅外輻射的探測能力。

無論是在可見光還是紅外波段觀測,要證明一個信號是外星人發出來的,這又帶來一系列的挑戰,當然,這是另一回事了。我們並不知道外星人是否存在,以及使用哪種地外文明探索方式才能找到他們,但是我們必須嘗試。智慧生命是否存在於星系之中,這是人類尚未解決的最深刻的問題之一。

全景地外文明搜尋計劃會對全天域以極高的解析度進行反覆的搜索,這套系統將可以探測到納秒(十億分之一秒)級別的信號。而其中每一台望遠鏡可以覆蓋10度乘以10度的天空區域(作為對比,月亮覆蓋了0.5度的天空區域),因此需要多個天文台一同合作。

這個系統一旦成功上線,之前從未探測過的深空區域都會被認真的監視起來。「大部分地外文明搜索計劃局限在監測無線電信號方面,僅有極少數才會有針對可見光和紅外波段以及納秒級別的信號的監測,全景地外文明搜尋計劃則是第一個可以探測如此寬廣的天空區域中的罕見光脈衝信號的計劃。」沃西姆告訴科技博客網站說。「大部分地外文明搜索計劃僅探測了全天域的百萬分之一,如果信號不是始終發射的,那麼這種一次只探測一個區域的方式就好像管中窺豹一樣,很難探測到來自外星文明的信號」。

目前,全景地外文明搜尋計劃的團隊人員仍在考慮望遠鏡陣列的合適位置,沃西姆表示位於聖地亞哥的帕洛瑪天文台很可能會被選中。另外按照設想,科研人員準備在南半球和地球的另一側放置幾個天文圓頂,這些工作將於2021年啟動。

作為結束語,我想告訴那些發射光脈衝信號的外星人:快快現身吧,我們現在已經有辦法看到你了!

BY: George Dvorsky

FY: TelescopeX

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