地球的技术信号照耀整个银河系 外星人已经在监视了吗?

摘要:

SETI 研究人员调查了地球对外星文明的可探测程度,发现我们最明显的技术信号是无线电辐射和大气污染物。 如果从附近的太空观测,激光、卫星和城市灯光也会发出我们存在的信号。 这项研究为地球的能见度提供了一个新的视角,有助于完善SETI的搜索策略。

如果地外文明拥有与我们类似的技术,它们能探测到地球吗? 一组 SETI 研究人员通过分析地球的技术信号--表示技术活动的信号--探索了这一问题。

由SETI研究所的索菲亚-谢赫(Sofia Sheikh)博士领导的研究小组与大气技术信号表征项目(Characterizing Atmospheric Technosignatures project)和宾夕法尼亚州立外星智能中心(Penn State Extraterrestrial Intelligence Center)合作,开始探索一个引人入胜的问题: 如果外星文明拥有与我们类似的技术,它们能否探测到地球和人类活动的迹象? 如果能,哪些信号会比较突出,它们能在多远的地方被发现?

这项研究首次采用基于模型的理论方法,对多种类型的技术信号进行了综合而非单独的研究。 研究结果表明,地球上最易探测到的信号来自无线电发射,特别是行星雷达,例如阿雷西博天文台曾经发射的那些信号。 这些信号有可能在12000光年之外被探测到。

大气技术特征的作用

由于詹姆斯-韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)和即将建成的宜居世界天文台(Habitable Worlds Observatory,HWO)等望远镜的进步,大气污染物等其他技术信号也越来越容易被探测到。 如果外星文明拥有与 HWO 相媲美的搜索技术,那么他们可能会在 5.7 光年的距离上探测到地球排放的二氧化氮--就在我们最近的恒星邻居比邻星(Proxima Centauri)之外。

最后,随着距离地球越来越近,你会同时探测到越来越多的人造特征,包括城市灯光、激光、热岛和卫星,从而全面了解我们的技术存在。


图 1. 用现代接收技术可以探测到的地球现代技术信号的最大距离,以可视形式表示。 同时标注的还有各种感兴趣的天体。 资料来源:SETI 研究所

对地球可见度的思考

"我们这个项目的目标是让SETI'回到地球',思考一下我们今天的地球技术特征和探测能力到底在哪里,"加州大学伯克利分校天文学系博士后、合著者梅西-赫斯顿(Macy Huston)说。"在SETI中,我们永远不应该假设其他生命和技术会和我们的一样,但是量化'我们的'意味着什么,可以帮助我们正确看待SETI搜索"。

"这项工作最令人满意的一点是把SETI当作一面宇宙镜子:在银河系的其他地方看来,地球是什么样子的? 我们目前对地球的影响会被如何看待?"谢赫说。"当然,我们无法知道答案,但这项工作让我们能够推断和想象,如果我们发现了一颗行星,比如说它的大气中含有高浓度的污染物,我们可能会做出怎样的假设。"

SETI 如何搜寻外星技术

SETI 科学家通过寻找技术信号来寻找先进的外星文明,这些信号或模式无法用自然现象来解释,可能预示着智慧生命的存在。 这些信号被称为技术信号,形式多种多样。 射电望远镜是 SETI 搜寻最常用的工具。 研究人员还使用光学望远镜扫描激光脉冲,这些脉冲可能显示通信或推进模式。 另一种方法是研究恒星周围宜居带中系外行星的大气层,寻找可能暗示生命或工业活动的化学特征。 SETI 科学家还考虑了远远超出目前在地球上发明的技术,如戴森球,但本研究没有考虑这些遥远未来的技术。

这项研究展示了地球的技术信号如何提供一个多波长框架,用于了解其他行星上技术的可探测性,并帮助我们寻找地球以外的智慧生命。 未来的望远镜和接收器可以提高我们的探测灵敏度,或使我们能够识别新型技术信号,如其他大气污染信号。 多年来,随着天文技术的进步和人类对地球影响的演变,重复进行这类研究可以为我们提供新的见解,并完善我们发现地外生命的方法。

编译自/ScitechDaily

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