SETI 2.0上线，新技术更完善了，地外文明将要被发现了吗
SETI2.0能找到外星人吗？
SETI（Searchfor
Extra-terrestrialIntelligence）是一项寻找外
星生命的实验计划 。 从新的技术发展和策略来看 ， 2020年至今对SETI
来说是振奋人心的一年 。
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这张图描绘的是地球附近的外星文明观察到地球凌日现象后 ， 向
地球发出信号的场景 。 科学家一直在寻找来自附近至少20个恒星的
无线电信号——这些恒星的位置使它们可能看到地球经过太阳的现
象 。 但是到目前为止 ， 还没有发现任何的信号 ， 因此搜索仍在继续 。
图片来源：UCBerkeley/BreakthroughListen.
2020年至今对于SETI来说是引人注目的一年 。 不要激动 ， 我们依然没有收到来自外星人的“信息” ， 但是科学家们已经在研究可以大大改善搜索结果的的新技术和策略 。 今年早些时候 ， 科学家们还宣布他们将要处理几年前由射电望远镜收集的大量新数据 。
2020年2月中旬 ， 美国国家射电天文台颁布了关于如何解决地外文明问题以及如何最佳地寻找外星生命的新方法的大纲 。 随着新技术的应用和新思想的出现 ， SETI过去仅搜寻无线电信号的模式正在改变 。
同样是在2月中旬 ， “突破监听”计划通过加州大学伯克利分校宣布 ， SETI在对银河系的最新调查中获得了多达200万千兆字节的数据 。 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的最全面的调查 。 相关的业内评审论文可以在arXiv上查看 。
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当SETI在20世纪60年代第一次以Ozma计划启动时 ， 它的唯一目标是在星际中寻找来自先进的地外文明的无线电信号 。 现在SETI仍然这样做 ， 但是自那以后也发生了很多改变 。 现在 ， 除了寻找无线电信号外 ， 科学家们还在寻找技术信号 ， 即各种可能的地外文明迹象 ， 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行的巨型结构 。
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作为新的技术发展的一部分 ， SETI将在甚大天线阵中增加一个新的信号处理系统 。 图片来源：BillSaxton/NRAO/AUI/NSF.
今年 ， 美国国家射电天文台（NRAO）和地外文明探索（SETI）协会达成协议 ， 为一些已经正在寻找无线电波信号的射电望远镜添加一套新的信号处理系统 ， 使其拥有新的地外文明探索功能 。 美国国家自然科学基金会的卡尔·央斯基（KarlG.Jansky）甚大阵将第一个投入使用这项技术 ， 同时该技术还将为他们的技术签名搜索系统提供数据 。
NRAO台长托尼·比斯利（TonyBeasley）博士在二月份的一份声明中说道：“确定我们是否是宇宙中唯一具有技术能力的生命体是科学中最引人注目的问题之一 ， 而美国国家天文台望远镜在解答这一问题中具有重要作用 。 ”
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另外 ， 伯克利SETI研究中心主管及“突破聆听”（BreakthroughListen）的项目主管安德鲁·西蒙（AndrewSiemion）解释说：“SETI协会将会在央斯基甚大阵（VLA）上开发并安装一个接口 ， 以前所未有的方式收集望远镜在扫描天空时连续产生的丰富的数据流 。 ”这一接口将便于我们实施比以往任何搜寻都更完整的一个强大且广域的SETI调查 。
这样的努力对于一些主张SETI需要扩大搜寻范围的人们来说 ， 无疑是一个受欢迎的好消息 。 因为他们考虑到比我们更古老且更先进的文明或许早就已经不再使用无线电信号 ， 因此 ， 他们认为SETI也应该不只是局限于寻找无线电信号 。
有了这些新的技术 ， 科学家们就能够寻找一些其他的文明活动迹象 ， 例如激光 ， 假象的巨型结构例如戴森球（这些巨型结构是利用恒星能量、行星大气中工业污染产生的化学物质或是环绕行星的人造卫星所构成） 。 科学家们说：“在望远镜正在进行其他类型的观察的时候 ， 所有这一切也都能够同时完成 。 ”
安德鲁·西蒙（AndrewSiemion）解释道：“随着我们科技的进步 ， 这些指标都能够被检测到 。 并且 ， 这些技术已然重新唤起了政府机构和私人基金会对SETI搜寻项目的兴趣 。 ”
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甚大阵最新观测到的数据被提供给了地外行星探测机构建立的一个新的信号信号处理系统 。 这将使甚大阵可以在做其他类型的观测的同时 ， 搜寻外星人存在的证据 。 图片由比尔萨克斯通/美国国家射电天文台/联合宇宙机构/国家科学基金会提供 。
传统上 ， 地外文明探索就包括搜寻外星文明 ， 但是能做的不止这么多 。 举例来说 ， 简单生命形式可能会以多种能被探测到的方式改变一个星球的大气层 ， 如他们可能会产生氧气和甲烷 。 据NASA虚拟行星实验室的首席研究员维多利亚米多斯说：在太空和地面上的新型望远镜将会具备观测围绕冷星运动的地球尺寸大小的行星上的大气层的功能 ， 所以 ， 弄清楚什么才是可以判断这些行星的可居住性以及行星上存在生命的最佳标志非常重要 。 这些电脑模型也会帮助我们确定 ， 一个被观测的行星上有多大可能存在生命 。
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当然 ， 在一个远距离星体轨道运行的星球上发现任何形式的外星生命 ， 都是非常令人激动的 。 而现在科学家有新的更好的工具 ， 去发现他们 ， 但是如果外星生命在不久之后被发现了 ， 然后呢？地外文明探索机构的吉尔塔特曾经说过：该有多强的证据去证明声称有了发现是正确的？我们可以期待找到确凿的证据吗？如果这些证据需要许多附加说明 ， 我们可以负责任地把它公之于众吗？塔特尔也强调媒体需要准确地将发现传递给公众：一个关于外星智慧的真实发现 ， 是我们理解宇宙的重要的里程碑 ， 新闻媒体需要避免对有明显的错误声明也不加批判的进行报道 。 碧斯雷对地外文明探索机构的新纪元是这样说的：随着持续的发现显示 ， 星球是宇宙的非常常见的组成部分 ， 我们可以了解这些星球的特点 ， 同时 ， 技术的发展 ， 也给予了拓展我们搜寻生命标志的更好的工具 。 我们期待这些新领域的发现 。
我们也期待着下一个十年的到来 ， 那时我们希望建造下一代甚大天线阵 ， 它将能够搜索比现有望远镜可到达的宇宙体积大一千倍的宇宙体积 ， 使之成为人类有史以来最强大的无线电技术特征搜索机器 。
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艺术家对戴森球体的概念的解释是 ， 这是一个理论上的巨型结构 ， 它由一个先进的外星文明建造 ， 以利用其恒星的能量 。 这是一种可能的技术特征——过去或现在技术的证据 ， 由外星文明建造——包含在SETI2.0中 。
与此同时 ， 在我们等待这一重大发现的时候——我们满怀希望地等待了一辈子——突破聆听组织也在2月份表示 ， 迄今为止最全面的关于我们银河系平面和中央黑洞周围区域的无线电发射的调查已经发布了近2pb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 。 调查覆盖了1到12千兆赫的无线电频谱 。 一半的数据来自澳大利亚新南威尔士州的巴夏礼射电望远镜 ， 另一半来自西弗吉尼亚州格林班克天文台的格林班克望远镜 ， 以及加利福尼亚州利克天文台的一台名为自动行星探测器的光学望远镜 。
突破聆听的首席系统管理员马特·勒博夫斯基在二月份的一份声明中说:自去年突破聆听发布初始数据以来 ， 我们向公众提供的数据已经翻了一番 。 我们希望这些数据集能揭示一些新的有趣的东西 ， 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 。
突破倾听的创始人尤里·米尔纳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以外的生命 。 所以 ， 我们只能推测 。 现在 ， 随着我们获得大量数据 ， 我们可以进行真正的科学研究 ， 通过向公众提供这些数据 ， 任何想知道这个深层问题答案的人都可以 。
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“搜寻地外计划2.0”真能带领我们发现外星智慧生命吗？
在各色搜索外星电波信号的研究中 ， 迄今为止进行得最为全面的突破聆听计划 ， 同时使用了美国西弗吉尼亚州格林班克射电望远镜以及澳大利亚帕克斯射电望远镜 。 （图片来源：突破聆听计划/加州大学）
我们银河系及其星系平盘的正中心 ， 因其拥有着极为密集的恒星 ， 从而被看作是一个寻找高等外星生命相关证据的好地方 。 因此 ， 就算未来我们在星系的中心或是平盘上发现强力的发信器或是信标 ， 也一点儿都不奇怪 。
根据伯克利SETI研究中心天体物理学家西米翁所说：
我们的星系中心是我们的所有研究设备进行协同一致活动的主体 ， 毕竟所有人都认为这是银河系中最有意思的部分 。
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考虑到谢林点学说 ， 如果一个先进文明想要在银河系中放置一个信标 ， 银河系中心将会是一个不错的选择 。 由于它蕴含着非常丰沛的能量 ， 因此我们可以想象 ， 假使一个先进的文明想要获取大量的能量 ， 他们可能会以某种方式利用银河系中心的超大质量黑洞 。
这些科学家在今年早些时候说过 ， 已经对地球过境区域中20个恒星的极少部分新数据进行了分析 ， 而这块区域在我们天空中 ， 恰好与地球绕太阳的轨道平面呈一直线 。 如果这部分区域中的遥远行星 ， 拥有足够强大的技术 ， 并恰巧看向了我们的方向 ， 他们将会看到地球正在围绕着太阳旋转 。
索菲亚·谢赫 ， 一名美国伯克利大学的本科生 ， 使用格林班克射电望远镜 ， 在C波段中（4至8千兆赫）对地球传输带中的20颗恒星进行了搜索 ， 并将她对发现内容的分析成果 ， 提交给了《天体物理学杂志》 ， （以下是此研究在arXiv网站中留下的相关草稿）：
这是一个十分独特的几何形 。
这也是我们发现其他系外行星的手段 ， 因此 ， 不难推断 ， 这很有可能同时也是其他智慧物种发现行星的方式 。
虽然曾经也有人对此区域进行过讨论 ， 但从来没为对天空中的那一区域进行过有针对性的研究 。
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绿岸望远镜是处于弗吉尼亚州西部的绿岸天文台的一部分.(图片来源于维基百科)
所以Sheik发现了什么呢？目前没有什么 ， 但是这个新的全面探索仍然处于非常早期的阶段 。 Siemion说道：我们没有发现任何外星人 ， 但是我们对有技术能力物种的存在设立了非常严格的限制 ， 首次获得4到8千兆赫的无线电频谱数据 。 这些结果让原先下一个加入并意图改善实验的人更上一层楼 。
Sheik还说：因为我有意地关注附近的目标 ， 所以我的搜索足够灵敏 ， 以至于能够看到一个和地球上最强的发射器基本相同的发射器 。 所以 ， 我们知道没有什么能媲美阿雷西博射电望远镜向我们发射某种东西的强大能力 。 尽管这只是一个小项目 ， 但是我们因此开始新的频数分析和探索新的天空区域 。 正如报告中指出：我们在这次调查中得出在150秒差距的有限地球经纬仪范围内 ， 至少有8%的系统不具备这种类型的发射机的结论 。
绿岸望远镜会先瞄准每颗恒星5分钟 ， 接着又移开对每颗恒星的瞄准5分钟 。 这个过程会重复超过两次 。 如果一个被观测到的信号在望远镜移开时消失了 ， 这表明它不是来自地球的干扰 ， 它更有可能是来自恒星的 。 最初的100万个无线电峰值被缩小到几百个有可能的候选 ， 接着它们会被作为地球上的干扰而消除 。 最后四个信号证明十来自经过的卫星 。 令人失望的是 ， 对其探索仍然有很长的路要走 。
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虽然像这样的搜索覆盖了很多宇宙领域 ， 我们仍应该记住 ， 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大小的东西 。 这仍然弥留下了大量的宇宙空间等待我们去发现 。 根据Siemion的说法 ， 在所有我们所做的观察中 ， 可能只有20%或30%的观察结果被包含在一份数据分析报告中 。 我们的目标不仅仅是100%的分析它 ， 更应1000%或2000%地分析 。 我们更想要反复地对它进行分析 。
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AndrewSiemion是“突破聆听”项目的主要投资者 。
图片来自伯克利SETI研究中心 。
“突破聆听”项目不仅仅可以监控遥远星球 ， 这次也用在了探测我们太阳系的项目：来自于星际彗星2I/Borisovas和之前的星际访客Oumuamua 。 没有惊喜 ， 我们什么都没有听到 。
但是我们不知道外来文明会在什么时候用我们不知道的方式发送一个探头来探测我们 ， 所以我们为什么不去尝试主动接触他们呢 。
SteveCroft是伯克利SETI研究中心的天文学家 ， 也是这次“突破聆听”项目的观测人之一 。 他回应说：“如果有星际访客的存在 ， 但我们不知道 。 如果有外来文明的存在 ， 我们也不知道 。 如果我们什么都不知道 ， 而外星人想要创建星际探测器的话 ， 我们也不会探测到任何外星人制造的星际设备 。 就像我们在测量太阳系以外的行星上发送发射器一样 ， 我们想要对这个探头数量加以限制 。
在新技术、新策略和新挑战的来临之际 ， 这是对SETI非常有利的时机 。 扩大对外星人或其他生命的搜索范围是一个明智的行为 ， 总有一天我们或许就会发现他们 。
总结：在技术的发展和新的政策之下 ， 2020年将会是搜寻外星智慧(又名SETI)激动人心的一年 。
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相关知识
1.BerkeleySETIResearchCenter：地外文明搜寻(SETI)是对外星智慧生命的科学搜寻的总称 ， 例如 ， 通过监测电磁辐射来寻找其他星球上文明传播的迹象 。
2.BreakthroughListen：20世纪初 ， 无线电出现后不久 ， 对于外来文明的科学调查就开始了 。 20世纪80年代以来 ， 国际社会一直在集中力量进行科学调查 。 2015年 ， 斯蒂芬·霍金和俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳宣布了一项资金充足的计划 ， 名为“突破聆听” 。
作者：PaulScottAnderson
FY：Astronomicalvolunteerteam
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