本文來(lái)自微信公眾號(hào)：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF
幾萬(wàn)年前，人類(lèi)的先輩仰望星空，勾勒著星座的神奇?zhèn)髡f(shuō)。我們一直憧憬天空，想象著在天空之外 —— 我們現(xiàn)在知道那是浩瀚的太空，會(huì)有各種各樣的生物甚至仙人。人類(lèi)探索太空的一個(gè)很重要的原因就是尋找太空中的其他文明，因?yàn)楹芏嗳耸冀K相信，我們?nèi)祟?lèi)在太空中并不孤單。但是，我們的太空“尋鄰”之路并不平坦。
文 | 梅林
我們可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：一位天文學(xué)家獨(dú)自坐在一間射電望遠(yuǎn)鏡的控制室里，這時(shí)一個(gè)奇怪的信號(hào)從揚(yáng)聲器傳出。這位天文學(xué)家莫名就覺(jué)得這個(gè)信號(hào)來(lái)自外星文明。他敲擊了幾下鍵盤(pán)，破解了信號(hào)，原來(lái)這是外星人給我們的一封信。故事由此展開(kāi)。
神秘天體是外星文明的燈塔？
你可能會(huì)說(shuō)，這是科幻電影的慣用橋段，在現(xiàn)實(shí)世界幾乎不可能發(fā)生。但你可能想象不到，這樣的事在不久的將來(lái)真的就要發(fā)生了。近期，國(guó)際射電天文學(xué)研究中心（ICRAR）的科學(xué)家在盾牌座方向，發(fā)現(xiàn)一個(gè)神秘天體，它的表現(xiàn)和特征與現(xiàn)有的天文學(xué)和物理學(xué)理論完全不相符。這個(gè)神秘的天體叫作 GPM J1839-10，它每 21 分鐘就會(huì)向地球的方向發(fā)射一次強(qiáng)大的無(wú)線(xiàn)電脈沖信號(hào)，十分有規(guī)律。
這不是科學(xué)家第一次探測(cè)到 GPM J1839-10 的信號(hào)，自從 1988 年科學(xué)家首次探測(cè)到它的信號(hào)，GPM J1839-10 的周期性無(wú)線(xiàn)電信號(hào)已經(jīng)持續(xù)向我們發(fā)送了 35 年。更讓科學(xué)家不理解的是，這些信號(hào)的周期竟然長(zhǎng)達(dá) 21 分鐘。通常，脈沖星會(huì)周期性地向地球方向發(fā)射電磁波信號(hào)。根據(jù)現(xiàn)有的理論，脈沖星自轉(zhuǎn)的速度越快（那么地球接受信號(hào)的周期越短），電磁波信號(hào)就越強(qiáng)?？茖W(xué)家目前探測(cè)到的脈沖星的信號(hào)周期都很短，而 GPM J1839-10 信號(hào)的周期太長(zhǎng)了，按照現(xiàn)有的理論，它的信號(hào)不足以強(qiáng)到讓地球上的科學(xué)家探測(cè)到?？墒?，科學(xué)家還是探測(cè)到了，為什么會(huì)這樣，目前科學(xué)家也無(wú)法解釋。
GPM J1839-10 如此反常，難免讓人浮想聯(lián)翩。有的科學(xué)家認(rèn)為，GPM J1839-10 的表現(xiàn)和特征完全不符合現(xiàn)有的理論，所以它不可能是宇宙中的自然天體，它很有可能是外星文明建造的太空燈塔，正巧我們發(fā)現(xiàn)了它發(fā)出的信號(hào)。
尋找外星文明的嘗試
有些伙伴可能會(huì)覺(jué)得，單憑一段段不明所以的太空信號(hào)，就能判斷這是外星文明發(fā)出的？不過(guò)，在全球范圍內(nèi)，的確有很多科學(xué)家始終相信，太空中一定存在外星文明，我們?cè)趯ふ宜麄?，而他們也在尋找我們?/p>
自從 20 世紀(jì) 60 年代，美國(guó)天文學(xué)家弗蘭克?德雷克（Frank Drake）發(fā)起 SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence，搜索地外文明）計(jì)劃，科學(xué)家已經(jīng)建造了許多可以探測(cè)外星信號(hào)的設(shè)備，想要尋找太空中存在其他文明的證據(jù)。不過(guò)，他們?nèi)耘f一無(wú)所獲。
說(shuō)他們一無(wú)所獲，并不是說(shuō)科學(xué)家們沒(méi)有探測(cè)到一個(gè)太空信號(hào)，60 年來(lái)全球各地的科學(xué)家已經(jīng)探測(cè)到很多信號(hào)，但如何判斷這些信號(hào)到底是不是外星文明的信號(hào)，是個(gè)很麻煩的問(wèn)題。
新技術(shù)助力識(shí)別外星文明信號(hào)
科學(xué)家接收到的信號(hào)可能是來(lái)自太空的自然信號(hào)，比如來(lái)自超新星大爆炸；也可能是來(lái)自地球的干擾信號(hào)，比如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴和手機(jī)信號(hào)。除去這些，剩下的信號(hào)很可能就是來(lái)自外星文明的信號(hào)了，如果對(duì)這些信號(hào)展開(kāi)進(jìn)一步的研究，在未來(lái)，我們可能就會(huì)與我們的太空鄰居建立聯(lián)系。
這些還是美好的暢想，目前對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，從這么多干擾信號(hào)中，識(shí)別出可能的外星文明信號(hào)都很難。排除來(lái)自太空的自然信號(hào)相對(duì)容易，因?yàn)閬?lái)自太空的自然信號(hào)與來(lái)自某種文明（包括我們自己）的非自然信號(hào)的分布頻帶存在明顯的差異 —— 自然信號(hào)的分布頻帶較寬，而非自然信號(hào)往往分布于較窄的波段中。
在這些非自然信號(hào)中，還要排除來(lái)自地球的干擾?，F(xiàn)在，科學(xué)家常用的方法是提取其中具備位移特征的信號(hào)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)地球上的干擾信號(hào)來(lái)自地球上的發(fā)射器，它們相對(duì)于望遠(yuǎn)鏡沒(méi)有發(fā)生位移，而外星文明的信號(hào)源相對(duì)于望遠(yuǎn)鏡則在以地球自轉(zhuǎn)的速度發(fā)生著位移。但是，在實(shí)踐操作中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通過(guò)這樣的方法，識(shí)別出的疑似外星文明信號(hào)中還是混入了一些來(lái)自地球的干擾信號(hào)。
為了更精準(zhǔn)地識(shí)別外星文明信號(hào)，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家提出了一種新的識(shí)別外星文明信號(hào)的方法。此前的研究發(fā)現(xiàn)，星際介質(zhì)中低溫的等離子體（主要是自由電子）會(huì)影響在太空中傳播的無(wú)線(xiàn)電信號(hào) —— 振幅會(huì)隨著時(shí)間變化，也就是出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。之所以會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，是因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)電波在星際介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)發(fā)生折射。這就像是恒星發(fā)出的光線(xiàn)在通過(guò)地球大氣層時(shí)，由于大氣層的影響，在我們看來(lái)恒星也在閃爍。
那么，來(lái)自外星文明的信號(hào)穿過(guò)宇宙介質(zhì)傳到地球，被科學(xué)家探測(cè)到時(shí)，科學(xué)家探測(cè)到的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。而來(lái)自地球的干擾信號(hào)沒(méi)有經(jīng)過(guò)在宇宙介質(zhì)中的傳播，自然也不會(huì)出現(xiàn)閃爍。
目前，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種計(jì)算機(jī)算法按照這個(gè)方法，通過(guò)這種算法，科學(xué)家就能分辨可能的外星文明信號(hào)和來(lái)自地球的干擾信號(hào)。
不過(guò)，也有科學(xué)家指出，這種方法只適用于距離地球 10000 光年以上的地方，從那里傳來(lái)的外星文明信號(hào)能夠用這種方法識(shí)別出，而對(duì)于距離地球比較近的地方，比如來(lái)自比鄰星附近的信號(hào)，就不會(huì)表現(xiàn)出這種效應(yīng)了，也就不適用于這個(gè)方法了，因?yàn)樾盘?hào)源距離地球太近了，信號(hào)傳播過(guò)程中經(jīng)過(guò)的等離子體不夠多，不足以產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)：
A long-period radio transient active for three decades | Nature
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/acdee0
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