原文作者：Alexandra Witze

《自然-天文學(xué)》（Nature Astronomy）10月25日發(fā)表的兩篇論文指出，2019年澳大利亞一臺望遠鏡探測到的疑似來自離日最近恒星的無線電信號并非外星人發(fā)出的[1,2]。

參與撰寫這兩篇論文的加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)家Sofia Sheikh說：“這是來自某種電子設(shè)備的人為無線電干擾，可能就來自地球表面。”

這架64米的Parkes Murriyang望遠鏡是參與地外文明探索（SETI）的望遠鏡之一。來源：CSIRO/A. Cherney

這個最初由“突破聆聽”（Breakthrough Listen）計劃探測到的擾動乍看之下非常特別，天文學(xué)家為確定它的源頭尋覓了近一年。“突破聆聽”是一個私人資助的1億美元的地外文明探索（search for extraterrestrial intelligence，SETI）項目，這是“突破聆聽”的數(shù)據(jù)首次引發(fā)一場深度搜尋，這次搜尋使科學(xué)家更有經(jīng)驗應(yīng)對未來的候選探測信號。

“對我們來說，這樣的演練很有意義，”賓夕法尼亞州立大學(xué)帕克分校的天文學(xué)家Jason Wright說，“我們需要這些候選信號，這樣我們才能知道拿它們怎么辦——如何證明它們究竟是來自外星人還是人造的。”

自2016年以來，“突破聆聽”計劃一直在用世界各地的望遠鏡探聽可能來自外星文明的廣播。該計劃已經(jīng)收集到了數(shù)百萬個來源不明的無線電信號，幾乎所有信號都可以立即歸類為來自地球上的無線電干擾源，包括移動電話塔或機載雷達等。

但2019年的這個信號與眾不同。它是由位于澳大利亞東南部的64米Parkes Murriyang射電望遠鏡探測到的，來自比鄰星方向，比鄰星是離太陽最近的恒星，只有1.3秒差距（4.2光年）的距離。地外文明探索的研究人員對比鄰星擁有濃厚的興趣，不僅是因為它很近，還因為這顆恒星至少擁有兩顆行星，其中一顆行星的軌道剛好處在表面能夠存在液態(tài)水的距離上——這是地球上存在生命的先決條件[3]?！巴黄岂雎牎边€有一個名為“突破攝星”（Breakthrough Starshot）的姊妹計劃，該計劃旨在未來向這顆行星發(fā)送一艘小型飛船去尋找生命。

去年，密歇根州希爾斯代爾學(xué)院的本科生Shane Smith當(dāng)時是“突破聆聽”項目的科研實習(xí)生，他在整理Parkes望遠鏡在前年4月和5月的六天里收集的數(shù)據(jù)時，首次發(fā)現(xiàn)了這個神秘信號。Parkes望遠鏡在比鄰星方向觀測了26個小時，當(dāng)時不是在搜尋外星人，而是在監(jiān)測比鄰星表面的耀斑，這些耀斑會降低附近行星出現(xiàn)生命的可能性。

這些數(shù)據(jù)包括來自比鄰星附近的400多萬個信號，但Smith注意到一個982兆赫茲附近的信號似乎來自比鄰星本身，并持續(xù)了約5個小時。“我很高興能找到一個符合我們所有搜尋標(biāo)準(zhǔn)的信號，但我立即心生懷疑，覺得肯定存在某種簡單的解釋，”Smith說，“我從沒想過這個信號會引起這么大的轟動。”

Smith把這個消息告訴了他的導(dǎo)師——加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)家、“突破聆聽”計劃在澳大利亞的科學(xué)家Danny Price。Price將消息發(fā)布在了“突破聆聽”的Slack頻道上，而團隊也開始了認(rèn)真的調(diào)查工作?！拔业牡谝幌敕ㄊ?，這一定是干擾信號，因為我覺得保持懷疑是一種很好的態(tài)度，”Price說，“但過了一會兒，我又開始想，這不就是我們一直在尋找的信號么？”

這個信號被命名為BLC1，意為“突破聆聽1號候選者”，它是該項目第一個能通過所有初篩測試的信號，這些測試主要是為了排除一些顯而易見的干擾源。Sheikh說，“這個信號讓我忍不住想，萬一呢……”

她和Price還有一大群同事開始分析各種可能的解釋——從那些不在冊的衛(wèi)星到行星探測器的傳輸信號等。在澳大利亞，982兆赫茲左右的無線電頻段主要是為飛機保留的，但科學(xué)家卻找不到一個曾在該地區(qū)出現(xiàn)并可能解釋該信號的航班——更不用說一個持續(xù)5小時的信號了。

在2020年11月以及今年的1月和4月，研究人員又將Parkes望遠鏡對準(zhǔn)了比鄰星，想看看是否能再次接收到該信號，但都一無所獲。

最終，研究小組在原始數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了其他信號，這些信號看起來很像982兆赫茲的信號，但頻率有所不同。這些信號之前一直被該團隊的自動分析系統(tǒng)歸類為地球上的干擾。但進一步的分析表明，BLC1和這些“相似”信號都是來自某個未知來源的干擾。就像吉他放大器可以調(diào)節(jié)吉他音色或讓音色失真一樣，這些信號之間也會相互調(diào)制和混雜，使得BLC1很難被識別為干擾信號。

Sheikh說，由于該信號在2020和2021年的觀測中沒有再次出現(xiàn)，所以它可能來自已經(jīng)被關(guān)停或故障已經(jīng)被修復(fù)的電子設(shè)備。該團隊?wèi)岩蛇@個設(shè)備距離Parkes望遠鏡比較近，可能在幾百公里之內(nèi)。加州大學(xué)伯克利分校專門研究信號處理的地外文明探索天文學(xué)家Dan Werthimer說，這個信號的頻率漂移模式與電腦、手機和收音機中常用的平價晶體振蕩器是一致的。

Sheikh正在與另一名學(xué)生合作，利用機器學(xué)習(xí)算法梳理出該干擾設(shè)備的發(fā)射頻率，希望能借此找到源頭。一個尚未解釋的謎團是，為什么這個信號似乎只在Parkes望遠鏡對準(zhǔn)比鄰星的時候才會出現(xiàn)。如果干擾的節(jié)奏類似于Parkes望遠鏡觀察這顆恒星的節(jié)奏，那這可能只是一個不幸的巧合。

無線電干擾以前也困擾過其他天文觀測，比如Parkes望遠鏡接收到的閃爍信號其實是人們在用微波爐加熱午餐[4]。1977年，俄亥俄州的一個射電望遠鏡探測到了著名的“Wow！”信號，這個信號很強，非常特別，以至于觀測到它的科學(xué)家忍不住在打印稿的邊緣寫下了“Wow！”——但它的起源一直無從追溯。

Sheikh說，自那以后，對外星人的搜索變得更加復(fù)雜了。“許多研究小組曾認(rèn)為，如果你的探測信號只在指向信號源時才出現(xiàn)，那就是它了，開香檳慶祝吧，大功告成了，”她說，“但隨著技術(shù)進步，我們篩選信號的方式也必須改變——這都是在BLC1之后才出現(xiàn)的。”在《自然-天文學(xué)》的這兩篇論文中，其中一篇列出了一份詳細清單，能夠幫助天文學(xué)家判定他們的信號是否真的來自外星人。

“宇宙就像一片汪洋大海，”位于馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心的行星科學(xué)家Ravi Kopparapu比喻道，“我們需要在其中找到一根針，并確保我們發(fā)現(xiàn)的確實是一根針。”