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外星信号可能隐藏在我们很少监听的地方

2026-07-30 23:28:47 前沿信息 阅读

天文学家可能仅在射电频谱的一小部分范围内搜寻外星文明,而忽略了大部分未被探索的高频段。利用智利ALMA望远镜的存档数据,研究人员开展了该天文台首次地外文明搜寻(SETI)巡天,旨在搜寻可能表明存在先进技术的窄带信号。尽管未发现可能的外星传输信号,但该研究表明,即使是少量的望远镜观测,也可能悄然涵盖数百万颗恒星。

大多数射电SETI(搜寻地外文明)项目都针对1.42至1.66 GHz之间的频率。这一区域通常被称为“水洞”,因为它位于氢和羟基产生的天然射电辐射之间,而这两者结合会形成水。

研究人员长期以来一直认为,频谱中的这一宁静区域是星际通信的一个潜在且合乎逻辑的汇聚点。一个先进的文明可能会认识到氢和羟基的重要性,并选择在那里发送或监测信号。

搜寻宇宙“水洞”之外的区域

一项新研究表明,更高的射电频率可能为搜寻来自遥远文明的技术信号提供另一个有价值的场所。这些发现将于本周在伯明翰举行的皇家天文学会国家天文学会议上公布。

曼彻斯特大学的博士研究员路易莎·梅森(Louisa Mason)利用智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的存档观测数据,开展了该望远镜的首次SETI巡天。

梅森没有申请新的望远镜观测时间,而是检查了最初为无关的天文学研究收集的观测数据。她在数据中搜寻窄带射电信号,这些信号与太空中的自然过程相比,更符合人工技术的特征。

 

“几十年来,SETI搜寻一直集中在射电频谱中相对较小的一部分。我们想问的是,如果我们观察一个非常不同的地方会发生什么,”梅森说。

“毫米波和亚毫米波射电波段在SETI领域几乎完全未被探索,因此这实际上是开辟了一个新的参数空间区域来进行搜寻。”

ALMA开启SETI新前沿

梅森检查了ALMA Band 3波段观测中的两个窄频率范围。搜寻工作没有在巡天的探测阈值之上识别出任何候选技术特征(外星信号)。

该项目仅限于四次ALMA存档观测。即便如此,梅森表示,结果表明在更高射电频率上运行的望远镜可能成为未来SETI工作的有用工具。

这项研究还引起了人们对射电天文学中一个常被忽视特征的关注。当望远镜对准一个物体时,其视场通常包括周围区域内的许多其他恒星。

 

这些无意中观测到的恒星有时被称为“恒星副渔获物”。

隐藏在望远镜数据中的数百万颗恒星

天文学家传统上使用诸如盖亚(Gaia)之类的星表来估算一次观测中的“恒星副渔获物”数量。然而,这些星表可能并未包含视场中的每一颗恒星,特别是那些极其暗淡、遥远或难以确切识别的天体。

梅森转而使用了贝桑松银河系模型,这是一种旨在估算整个银河系中恒星分布和特征的模拟。这使她能够计算每次观测中可能捕获的恒星数量,包括许多未出现在现有星表中的恒星。

当该方法应用于包含1,327次望远镜指向的早期SETI巡天时,搜寻中包含的恒星估计数量急剧上升。盖亚数据识别出约288,000颗恒星,而银河系模型表明实际观测到的恒星可能超过610万颗。

梅森认为,这一新的估算为银河系中已有多少区域接受了技术特征搜寻提供了更完整的图景。

“这项工作最令人兴奋的事情之一是意识到我们搜寻的恒星比最初认为的要多得多,”她说。

“即使是非常小的观测也可能包含数量巨大且种类繁多的恒星,而我们可能从未打算研究它们。通过将高频观测与银河系模拟相结合,我们可以更好地理解我们究竟搜寻了什么,以及下一步应该看向哪里。”

未探测到信号并不意味着没有生命

梅森提醒说,缺乏探测到的信号不应被解读为其他地方不存在智慧生命的证据。这次搜寻只覆盖了少量的观测和两个有限的频率窗口,在这些特定范围内没有发现候选信号。

相反,她希望这项工作能鼓励天文学家将SETI巡天扩展到射电频谱更广泛的区域。这也展示了如何重新利用现有的望远镜档案来搜寻可能的技术迹象,而无需开展全新的观测活动。

这项工作是与迈克尔·加勒特(Michael Garrett)教授、安德鲁·西米翁(Andrew Siemion)博士和凯尔文·万迪亚(Kelvin Wandia)博士合作完成的。

海报《利用高频干涉数据探索SETI参数空间的策略》是NAM2026会议上“下一代天文巡天的统计挑战”环节的一部分。

信息来源

Story Source:

Materials provided by Royal Astronomical Society. Note: Content may be edited for style and length.

Journal References:

Louisa A Mason, Michael A Garrett, Andrew P V Siemion. Simulating the stellar bycatch: constraining the prevalence of extraterrestrial transmitters within radio SETI surveys. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2026; 545 (3) DOI: 10.1093/mnras/staf2112 Louisa A Mason, Michael A Garrett, Kelvin Wandia, Andrew P V Siemion. Conducting high-frequency radio SETI searches using ALMA. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2025; 536 (3): 2127 DOI: 10.1093/mnras/stae2714

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