SETI搜寻与超新星1987A同步的外星信号

独孤一山隙

SETI椭球是一个椭圆，地球在一个焦点上，SN 1987A在另一个焦点上。椭球周围的恒星将会看到这颗超新星，任何外星信号都可能与它同步。（图片来源:扎伊纳·谢赫）

（）据美国太空网（基思·库珀）：如果外星人正在使他们的信号与来自超新星1987A的光同步，那么寻找外星智能（SETI）就在进行中。该机构的科学家表示，他们可能能够通过在所谓的“SETI椭球体”上寻找这些信号来找到它们。

大约167，600年前，一颗蓝色超巨星在大麦哲伦星云中爆炸成为超新星。大麦哲伦星云是一个小的卫星星系，与我们的银河系相邻。那颗超新星发出的光以每秒299，792，458米（每秒186，282英里）的速度穿过太空。

然后，在1987年2月24日，它到达了地球。

这颗超新星被称为SN 1987A，它的光芒并没有在地球上停止。它继续前进，越来越深入我们的银河系，在那里其他外星生命可能会瞥见一眼。这就是SETI椭球体概念的来源。它被定义为一个椭圆形的体积，地球在一个焦点上，SN 1987A在另一个焦点上；它的周长表明超新星的光有足够的时间到达恒星的位置，以及围绕恒星运行的行星上的任何技术生命发出的信号现在可以到达我们这里的位置。

这个想法是我们可以使用SETI椭球作为谢林点，这是一个与博弈论相关的概念。它描述了一种焦点，两个主角可以围绕这个焦点协调他们的活动，而无需首先传达他们的意图。如果这听起来很复杂，请考虑一下自弗兰克·德雷克的“Ozma计划”以来，SETI就一直在使用谢林点。该计划是1960年4月和5月进行的第一次SETI搜索。德雷克一直在标志性的21厘米氢波长上搜索无线电信号，因为他认为外星人会意识到我们的天文学家经常查看该波长。他推断，在这样一个常用的波长上传输将增加信号被检测到的机会。

SETI研究所和加州大学伯克利分校的索菲亚·谢赫在一份声明中说:“正如吉尔·塔尔特博士经常指出的那样，SETI搜索就像在9维大海捞针。”“任何可以帮助我们优先考虑寻找目标的技术，比如SETI椭球体，都有可能为我们找到大海捞针中最有希望的部分提供捷径。”



SETI椭球体如何随时间增长的动画。（图片来源:扎伊纳·谢赫）

希望看到SN 1987A的科技外星人会与它同步信号，因为他们知道我们会在SETI椭球上寻找它。然而，问题是，直到最近，还不可能以合理的精确度搜索椭球体。

为了了解原因，让我们来看看一些SETI和天文历史。

SETI椭球的概念并不新鲜。T. B. Tang于1976年在《英国星际学会杂志》上首次独立描述了这颗行星，苏联天文学家P. V. Makovetskii于1977年首次独立描述了这颗行星。当时，没有明显的目标可以作为SETI椭球的基础；Makovetskii提议使用新星天鹅座1975，这是一颗白矮星从一颗伴星红矮星中积累物质的爆发，促使该系统在大约一周的时间内大幅变亮。

在发现SN 1987A之后，匈牙利天文学家伊万·阿尔马尔意识到它创造了一个新的SETI椭球体对象。1994年，阿根廷天文学家吉列尔莫·勒马尔钱德描述了使用该椭球体进行的一次搜索。但是，椭球周长附近恒星距离的不确定性太大。距离的不确定性对应于时间的不确定性；例如，如果我们与一颗恒星的距离误差达到半光年，这意味着我们对同步信号的搜索将提前或推迟六个月。对于这些技术签名搜索来说，时机可能就是一切。



SETI椭球是一个椭圆，地球在一个焦点上，SN 1987A在另一个焦点上。椭球周围的恒星将会看到这颗超新星，任何外星信号都可能与它同步。（图片来源:扎伊纳·谢赫）

只是在过去十年中，随着欧洲航天局旨在测量10亿颗恒星位置和特征的盖亚任务的出现，天文学家才开始以搜索SN 1987 a SETI椭球所需的精度收集到恒星的距离。因此，由西雅图华盛顿大学的詹姆斯·达文波特领导的一个团队将盖亚数据与SETI椭球上的恒星相结合，这些恒星位于美国国家航空航天局凌日系外行星调查卫星（TESS）的连续观察区内。

苔丝花了一年的时间观察每个天体半球，并将这些半球划分为几个扇区。TESS在移动到下一个扇区之前，对每个扇区凝视27天，观察系外行星凌日。然而，每个天极周围都有一个区域出现在每个扇区。这是连续观察区——TESS从这里收集了一整年的数据。

达文波特的团队在SETI椭球面上的连续观察区中确定了32颗恒星，这一年的数据允许在它们的距离存在任何挥之不去的不确定性的情况下有一些余地。TESS是一台光学望远镜，只能探测光信号而不能探测无线电信息。达文波特的团队在那一年中研究了32颗恒星的光，寻找任何表明技术特征的异常现象。这些异常可能包括激光信号的变亮、人工结构的非正常凌日，甚至是模拟SN 1987A光变曲线的人工爆发。1994年，勒马尔钱德建议寻找一个“假脉冲星”信号，因为外星人可能知道天文学家将寻找一颗在超新星爆发中诞生的脉冲星。（迄今为止，尚未在SN 1987A中探测到脉冲星。)

可以说，达文波特的团队没有发现异常，因此没有发现外星人的证据。然而，SETI椭球体一直在增长（事实上是以光速增长），它将来会移动到其他恒星上。

即将到来的PANOSETI（全景SETI）项目将连续观测从加州利克天文台可见的整个天空并搜索光学和近红外激光信号，这将是探测SETI椭球体的完美选择。智利的Vera C. Rubin天文台在本十年晚些时候投入运营后，也可能成为游戏规则的改变者。

“新的天空调查为寻找与超新星协调的技术特征提供了突破性的机会，”美国史密斯学院的合作研究员巴尔巴拉·卡布拉尔在声明中说。

去年在《天文杂志》上描述了对SETI椭球的分析以及TESS连续观察区恒星的结果。