外星文明的信号，会不会一直藏在旧望远镜数据里？

SETI科学家们正把目光投向一个远离传统频段的全新区域，去寻找那种更像是“刻意发送”的窄带信号。

半个多世纪以来，从事地外文明搜寻（SETI）的天文学家和天体物理学家们，一直把目光锁定在一个被称为“水洞”（water hole）的特殊频段上。所谓“水洞”，是宇宙背景噪声中一段安静的窄缝，位于1.42GHz到1.66GHz之间，恰好与氢和羟基分子在微波波段的天然辐射与吸收频率重合,而氢和羟基结合，正好就是水。

长期以来，研究人员一直推测，和我们一样依赖水、以碳为基础的地外生命，很可能也会选择用这个频段来发送信号,这既是因为这一频段本身带有明显的“象征意义”，也是因为星际气体中广泛存在的氢和羟基，恰好能够吸收掉这一波段内的宇宙背景静电噪声。换句话说，“水洞”不仅是一条天然干净的通信信道，还带着某种诗意的呼应。

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—科学家们开始把目光移开“水洞”

不过，SETI科学界对“水洞”的这份执念，如今似乎正在慢慢消退。本周五，英国的一组学者公布了一项新研究，他们把搜索重点从“水洞”移开，转而聚焦于一类“窄带信号”，这类信号更有可能来自某种“刻意发送、有方向性”的人工传输。研究团队认为，这种针对窄带集中发射信号的新搜索思路，为“技术印记”（technosignature）的探测打开了“一整片全新的频率窗口”，甚至有可能捕捉到“某个文明的意外信号泄漏，或是已经灭绝文明留下的遗迹信号”。

“几十年来，SETI的搜索工作，一直集中在无线电波谱中相对狭窄的一小段区域。我们想问的是，如果我们把目光投向一个完全不同的区域，会发生什么？”这项新方法背后两篇论文的第一作者、天文学家路易莎·梅森（Louisa Mason）在一份声明中解释道。

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—旧数据里，可能藏着新发现

梅森和同事们这套方法真正巧妙的地方在于，它提供了一种全新的思路，可以重新翻查那些堆积如山的旧观测数据，说不定，某段外星文明发来的信息，早就静静躺在里面，只是一直没人用对方法去“听”。

为了展开这次搜索，梅森团队仔细梳理了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）积累的历史观测数据。这台望远镜坐落在智利查南托高原沙漠的高海拔地区。

“这项工作最让人兴奋的地方之一，就是我们意识到，自己实际上巡天观测过的恒星数量，远比最初想象的要多得多，”梅森说。

具体来说，团队从ALMA的存档数据中，重点分析了所谓的“Band 3”波段信息，特别聚焦在两个高频窄带窗口，分别位于90.642GHz和93.151GHz附近，对应的波长处于毫米和亚毫米范围。

“毫米波和亚毫米波这两个无线电波段，在SETI搜索领域几乎完全是一片空白，所以这项工作实际上是在打开一整片全新的参数空间，”供职于英国曼彻斯特大学、目前正在攻读博士学位的梅森介绍道。

ALMA的Band 3数据还带来了其他方面的优势：这批数据的采集精度非常高，也就是说，在整个电磁波谱上的分辨率很高，这让团队得以在极小的频率间隔（不到1GHz的零头）内，去搜索真正意义上的窄带信号。在部分情况下，这些数据的观测视场也相当宽广，意外捕捉到了一些原本并不在ALMA天文学家计划观测范围内、距离更遥远的恒星系统信号。梅森团队将这种现象戏称为“恒星副渔获”（stellar bycatch），就像撒网捕鱼时意外捞上来的“搭车”渔获一样。

“哪怕只是一次非常小范围的观测，也可能意外囊括数量庞大、种类繁多的恒星——其中很多，我们原本根本没打算专门去研究，”梅森说。

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—下一步：把搜索结果“画”到银河系地图上

不过，团队对ALMA数据的分析，目前还只是一个开始。截至目前，梅森和同事们已经开始着手翻查欧洲空间局（ESA）已退役的“盖亚”（Gaia）太空天文台所收集的天文数据，相关成果发表在今年1月的一篇论文中。这项研究的参与团队中，还包括了美国SETI研究所。本周五，团队在英国伯明翰举行的英国皇家天文学会全国天文学会议上，以海报展示的形式，公布了这项研究的最新进展。

这项仍在进行中的研究，进一步拓展了梅森团队窄带SETI搜索的覆盖范围，他们把已有数据映射到了所谓的“贝桑松银河系模型”（Besançon Galaxy model）上。这是一套基于观测数据构建的银河系模型，旨在还原银河系中数千亿颗恒星各自的运行轨道。梅森表示，目前团队还没有发现任何一个已经确认的外星信号，但她相信，这个方向是正确的。

“通过把高频观测数据和银河系模拟结合起来，我们能够更清楚地了解，自己到底已经搜索过哪些区域，以及接下来应该把目光投向何处，”梅森说。

参考

https://gizmodo.com/seti-scientists-think-alien-signals-could-be-hiding-in-old-telescope-data-2000790503