研究人员今天在《科学》杂志的两篇论文中报告说,2019年澳大利亚望远镜探测到的一个无线电信号似乎来自离太阳最近的恒星,但不是来自外星人自然天文学

加州大学伯克利分校的天文学家索菲亚·谢赫(Sofia Sheikh)是这两篇论文的合著者,她说:“这是来自某些技术的人为无线电干扰,可能存在于地球表面。”

但是“突破聆听”探测到的这种干扰——一个雄心勃勃的、私人出资1亿美元用于寻找地外文明(SETI)的项目——起初看起来很有趣,它让天文学家进行了将近一年的探索,以了解它的起源。这是“突破聆听”的数据首次引发了详细的搜索,这一经验让科学家们在研究未来的候选探测时处于一个更好的位置。

宾夕法尼亚州立大学帕克分校的天文学家杰森·赖特说:“这些预演对我们来说真的很有价值。”“我们需要这些候选信号,以便了解我们将如何处理它们——如何证明它们是外星人或人类制造的。”

神秘的光点

自2016年以来,Breakthrough Listen已经在世界各地使用望远镜来监听来自外星文明的可能广播。该项目已经接收到数百万个不明来源的无线电信号,几乎所有这些信号都可以被迅速归类为来自地球上的无线电干扰,来自移动电话发射塔或飞机雷达。

2019年的信号有所不同。它是由澳大利亚东南部64米长的Parkes Murriyang射电望远镜探测到的,来自半人马座比邻星的方向,比邻星是离太阳最近的恒星,距离太阳只有1.3秒差距(4.2光年)。半人马座比邻星(Proxima Centauri)吸引了SETI研究人员的浓厚兴趣,这不仅仅是因为它离我们很近。这颗恒星至少有两颗行星,其中一颗行星的轨道距离适宜液态水存在于其表面——这是生命存在于地球的先决条件。“突破倾听”的兄弟项目也被称为“突破摄星”,目标是在未来向这颗行星发射一艘微型宇宙飞船,在那里寻找生命。

去年,密歇根希尔斯代尔学院(Hillsdale College)的本科生谢恩·史密斯(Shane Smith)首次发现了这个神秘的信号,当时他在Breakthrough Listen公司做研究实习生。史密斯正在梳理帕克斯在去年4月和5月收集的六天的数据。该望远镜已经对比邻星方向进行了26个小时的观测。当时它并不是专门寻找外星人,而是监测恒星表面的耀斑,这可能会降低在附近行星上出现生命的机会。

这些数据包括来自恒星附近的400多万个信号,但史密斯注意到一个982兆赫附近的信号似乎来自恒星本身,持续了大约5个小时。“我很兴奋地发现了一个符合我所寻找的所有标准的信号,但我立即对它保持怀疑,认为一定有一些简单的解释,”史密斯说。“我从没想过这个信号会引起这么大的轰动。”

史密斯与他的主管丹尼·普莱斯(Danny Price)分享了这些信息,后者将其发布在“Breakthrough Listen Slack”频道上,团队开始认真调查。“我的第一个想法是,怀疑一定是干扰,我想这是一种健康的态度,”普莱斯说,他是加州大学伯克利分校的天文学家,也是澳大利亚“倾听突破”项目的科学家18新利官网多久了。“但过了一段时间,我开始想,这正是我们要寻找的那种信号。”

这个信号被命名为BLC1,意为“突破聆听候选者1号”,它是第一个通过了该项目所有初步筛选测试以排除明显干扰源的信号。“这绝对让我在想‘如果……会怎么样?’”’就一会儿,”谢赫说。

她、普莱斯和一大群同事开始研究各种可能的解释,从未编目的卫星到行星航天器的传输。在澳大利亚,982兆赫左右的无线电频段主要是为飞机保留的,但科学家们无法识别曾在该地区飞行过的任何飞机,也无法解释这些信号的原因——当然也没有一架飞机持续了5个小时。

在2020年11月和今年1月和4月,研究人员将帕克斯望远镜对准了比邻星,看看他们是否能再次接收到信号。他们不能。

最终,研究小组在原始数据中发现了其他信号,它们看起来很像982兆赫的信号,但频率不同。这些信号被团队的自动分析排除,认为是地球干扰。进一步分析表明,BLC1和这些“相似”信号都是来自未知来源的干扰。这些信号相互调制和混淆,就像吉他放大器调制和扭曲吉他音符一样,这使得很难将BLC1识别为干扰。

地球的起源

谢赫说,因为这个信号在2020年和2021年的观测中没有重新出现,它可能来自被关闭或修复的故障电子设备。研究小组怀疑这些设备距离帕克斯相对较近,可能只有几百公里。加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的搜寻地外生命(SETI)天文学家丹·韦特海默(Dan Werthimer)专门从事信号处理,他说,信号的频率漂移方式与电脑、电话和无线电中常用的廉价晶体振荡器一致。

谢赫正在与另一名学生合作,利用机器学习算法梳理出干扰设备的发射频率,这可能有助于追踪其源头。一个挥之不去的谜团是,为什么信号似乎只在望远镜对准比邻星时才出现。这可能只是一个不幸的巧合,如果干涉的节奏模仿了望远镜观察恒星的节奏。

无线电干扰以前也曾困扰过其他的天文研究,比如帕克斯天文台接收到的闪烁信号原来是人们用微波炉加热午餐的结果。著名的“哇!”1977年,俄亥俄州的一架射电望远镜发现了这个信号。这是一个非常有趣的强大信号,以至于进行观测的科学家都草草写下了“哇!”——但它的来源却永远无法查清。

谢赫指出,从那以后,外星人的搜索变得更加复杂。她说:“许多研究小组认为,如果你的检测结果只在你被指向源头时才出现,那就完了,打开香槟,你就完了。”“随着技术的变化,我们审查信号的方式也必须改变——而这在BLC1之前是不会发生的。”其中的一个自然天文学论文中有一份详细的清单,帮助天文学家确定他们的信号是否真的来自外星人。

“宇宙给了我们一个干草堆,”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家拉维·科帕拉普说。“我们需要找到其中的针,并确保它确实是我们找到的针。”

这篇文章被允许转载第一次出版2021年10月25日。