SETI科学家开始搜寻智慧外星人

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新墨西哥州的甚大阵列搜寻宇宙中的外星生命迹象(图片来源:NRAO/AUI/国家科学基金会)

（）据美国太空网（基思·库珀）：由于SETI研究所、突破聆听(Breakthrough Listen)和NRAO国家射电天文台(National Radio Astronomy Observatory，简称:天文台)之间的一项新实验，对外星技术特征的搜索范围急剧扩大。

这个新项目被称为COSMIC("共生开源多模干涉仪集群")，正在新墨西哥Karl G. Jansky甚大射电望远镜阵列(VLA)上运行。VLA曾出现在罗伯特·泽米基斯1997年的电影《接触》中，由朱迪·福斯特主演，改编自卡尔·萨根的同名著名小说。

COSMIC使这成为可能，并在覆盖范围上实现了巨大的飞跃。尽管之前的SETI调查只能仔细检查几千颗恒星，但VLA上的COSMIC将在0.75至50 GHz的频率范围内监听数十万甚至可能数百万颗恒星系统。它将能够对整个天空的80%进行详细的SETI搜索(从-40度的倾角到天顶)，这比以前所有SETI搜索的总和还要深入几个数量级。

“目前的重点是创建最大的技术信号调查之一，在前六个月观察到超过50万个来源，”宇宙项目科学家、SETI研究所的天文学家Chenoa Tremblay在一份新闻声明中说。目前，COSMIC正在以每小时2000个左右的速度扫描宇宙射电源。

COSMIC能够搭载VLA巡天计划(VLASS)，该计划于2023年1月开始第三次观测。在VLA对其进行任何自动化的标准处理之前，COSMIC接收由27碟无线电阵列收集的原始数据的副本。这使得SETI的科学家们能够以他们想要的方式处理数据，并且是实时的。

这种快速分析至关重要。通常，SETI搜索已经检测到有趣的窄带信号，但直到几周或几个月后分析数据时才被注意到。通常，当天文学家再看一眼时，信号已经消失了，所以没有办法知道这是不是一个真正的E.T .信号，或者更有可能是来自地球上(或地球轨道上)人类活动的无线电频率干扰(RFI)。真正的ET信号可能是短暂的爆发，需要快速识别和跟进。

说到快速信号，COSMIC具有极高的时间敏感度；它能够探测短至纳秒的无线电信号。同样，这是一项重要的能力。跨星际距离传输并不便宜:就功率输出而言，维持几小时、几天、几个月或几年的全向传输所需的能源是巨大的，这种传输可以在几十甚至几百或几千光年之外检测到。对于外星人来说，更具成本效益的方法是在移动到其他行星系统之前，发射纳秒脉冲短时间撞击地球，然后循环返回地球。然而，许多以前的SETI无线电搜索没有足够短的积分时间来检测这些纳秒甚至毫秒级的脉冲。

宇宙系统的设计也考虑到了未来，为升级留有余地，这可以使它保持在SETI实验的顶峰。比如，可以同时观察的目标数量可以增加，机器学习算法可以更细致地分析数据。

机器学习实验之前已经在西弗吉尼亚州格林班克天文台330英尺(100米)罗伯特·c·伯德射电望远镜收集的SETI数据上进行过。然而，目前数据分析是使用统计技术手工进行的，同时科学家们更好地熟悉系统如何收集和呈现数据。一旦他们确信他们完全理解了这个系统，他们就可以对它进行机器学习。

该系统还具有适应性，可用于SETI以外的天文项目。

“这种设计的灵活性允许广泛的其他科学机会，例如研究快速无线电爆发脉冲结构和搜索轴子暗物质候选者，”Tremblay说。

为了实现这一点，COSMIC和VLA正在利用一个基于以太网的系统，该系统将允许其他实验简单地插入并使用COSMIC的处理能力。这种以太网技术已经在几个射电望远镜中使用，包括南非的MeerKAT(它也在进行自己的SETI实验)和澳大利亚的Murchison广域阵列。

作为对宇宙系统的测试，Tremblay的团队监听了美国国家航空航天局旅行者1号飞船8.4GHz的数据下行链路，该飞船目前距离地球约159个天文单位(148亿英里，或238亿公里)。

现在，随着大约50万个无线电源已经进入数据库并被分析，有史以来最大规模的寻找外星人的行动正在认真地开始。

12月27日发表在《天文学杂志》上的一篇新论文描述了宇宙项目前六个月的细节，特伦布莱是第一作者。