绿岸望远镜:外星探索“黄金时代”的秘闻
在西弗吉尼亚州一个偏僻角落的群山之中,有一个庞然大物苏醒了:绿岸望远镜每晚开始守望,扫描宇宙,探寻科学奥秘科学秘密。
要是地球之外存在着智慧生命,那么分析来自全球最大且完全可操控的射电天文设施数据的团队极有可能最先知晓。
“自从人们第一次仰望夜空,思考是否存在其他世界以来,他们就一直在自问:我们在宇宙中是孤独的吗?”突破聆听计划的项目科学家史蒂夫·克罗夫特说道。
在过去的十年中,这项具有开创性的科学探索与一个建于 20 世纪 50 年代、由美国政府资助的开创性站点展开合作,去寻找“技术特征”——那些源自远远超出我们太阳系的技术痕迹。
对外星智能的搜索,也就是“SETI”,长期以来一直被当作是怪人的领域,甚至在 30 年前还被国会切断了联邦资金。
但如今,这个领域正在经历复兴,迎来众多毕业生。这得益于人工智能和机器学习的进步,以及最近的发现:夜空中几乎每颗恒星都拥有行星,其中有许多类似地球。
“在我看来,这感觉像是一个黄金时代,”克罗夫特说,他是一位牛津大学毕业的射电天文学家,职业生涯始于研究天体物理现象,从超大质量黑洞到爆炸恒星的辐射。
国家无线电静默区的故事可以追溯到 1958 年,当时美国联邦政府在西弗吉尼亚州划定了一个区域,以帮助天文学家保护他们的敏感设备免受干扰。
这意味着周围社区没有无线电信号、没有手机覆盖,WiFi 也有限。甚至往返望远镜接送工作人员的车辆也必须使用柴油,因为汽油车的火花塞会产生电干扰。
“我认为社区因这里拥有一个一流的科学设施而感到颇为自豪,”在天文台工作了过去八年的保罗·沃斯汀说。
站在 100 米巨型碟形天线的最高平台上,沃斯汀朝着阿勒格尼山脉打手势,在这个碗形山谷里,这些山脉成为了无线电信号的天然屏障。
1933 年,美国物理学家卡尔·央斯基(Karl Jansky)偶然发现来自我们银河系中心——银河系的无线电波,无线电天文学由此诞生。
从那时起,它让天文学家能够越过通过光学望远镜所能看到的行星、恒星和尘埃进行观测。
从发现脉冲星,到对原子氢进行灵敏观测从而为星系形成提供新线索,再到最近探测到快速射电暴,无线电天文学一直是众多进展的关键所在。
还有一个长期存在的理论:如果其他文明存在,他们或许会发射无线电波,就如同我们自 19 世纪无线电通信诞生以来的做法一样。
在卡尔·萨根(Carl Sagan)的小说《接触》(Contact)里,人类首次因 1936 年夏季奥运会上阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)开幕演讲的转播而察觉到外星生命的存在——这是第一个强大到足以脱离地球电离层的电视信号。
传奇天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出的德雷克方程为估算散布于银河系中的可探测文明的数量构建了一个框架。
现在,这是科学界最知名的公式之一,甚至在外星爱好者中成为流行的纹身图案和 T 恤设计选择。
每年春末的一周,来自加州大学伯克利分校的“突破聆听”团队都会在这座价值 1700 万英镑的望远镜进行轨道维护之时前往。
“这是一段轻松的时光;每次我在这里,身处国家无线电静区都很不错,因为这里没有手机,没有电视——这是一种专注的环境,”首席系统管理员马特·勒博夫斯基(Matt Lebofsky)说。
“有时我们需要从隐喻的层面检查一番,自己动手去了解我们的服务器运行情况的真相。”
在服务器机房里,6000 个飞速运转的硬盘发出的声响,其存储着 40PB 的数据——相当于 40000 台笔记本电脑的量——使人不大声喊就没法说话。
“我们本质上是在数据中寻找‘奇怪的东西’,”克罗夫特解释说,比如表明生命形式可能试图与我们联系,或者科学家正在接收其意外传输的某些东西。
在搜寻地外文明计划(SETI)社区曾有好几次令人兴奋的时刻,包括 1977 年从人马座检测到所谓的“哇!”信号,该信号至今仍无法解释。
最近,在 2020 年,该团队从最近的恒星系统——比邻星中识别出了“突破聆听候选 1 号”,但经过广泛分析,得出结论:它是人类的无线电干扰。
“这一点儿也不让人泄气,”勒博夫斯基坚持说道。
相反,鉴于现在收集和处理的数据量与早期相比十分巨大,他比以往任何时候都感到更加乐观:“我觉得每年成功的可能性都在以指数级增长。”