科學家如何經濟地搜尋外星智慧生命？

新浪科技訊北京時間9月7日消息，如果有一天，人類文明終於與宇宙中某個未知的生命力量取得聯繫，你是會沉浸於驚奇和興奮，還是充滿恐懼和不安？這一發現會對我們人類的整體產生什麼影響？會讓我們團結在一起，還是使我們更加分裂？

世界知名天文學家、國際射電天文學研究中心執行副主任史蒂文·廷加一直在思考諸如此類的問題，他說：“也許尋找外星生命的過程能讓我們對自身有更深入的瞭解。”

史蒂文·廷加同時也是澳大利亞科廷大學射電天文學研究所的教授，他與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）的同行希諾阿·特倫布萊博士參與了迄今爲止對外星智慧生命跡象最深入、最廣泛的搜索。在兩次搜索中，他們都藉助了默奇森廣域陣列（MWA）所提供的高靈敏度探測能力。這是一臺位於西澳大利亞內陸的低頻射電望遠鏡，其視域極其廣闊，多年來一直爲大量前沿科學研究提供支持。

到目前爲止，科學家還沒有發現任何能夠表明人類在宇宙中並不孤單的信號。不過，在其他天體物理學研究的同時，MWA等射電望遠鏡也使大規模巡天搜索成爲可能。毫無疑問，對地外智慧生命的搜索——通常被稱爲SETI（search for extraterrestrial intelligence）——正引起越來越多人的關注。

例如，在美國國家航空航天局（NASA）最新的火星任務中，毅力號火星車所收集的岩石和土壤樣本，將用於探索火星古代微生物生命的跡象，這也引出了有關人類是否在宇宙中獨一無二的新問題。

位於西澳大利亞內陸的默奇森廣域陣列已經兩度完成了對外星智慧生命的最深入、最廣泛的搜索研究

2018年，科學家利用MWA對船帆座的部分區域進行掃描。據估計，該星座覆蓋了至少1000萬個恆星系統。在掃描區域內，天文學家發現了6顆已知的系外行星，它們圍繞其母恆星運行，就像地球圍繞太陽運行一樣，而且有可能提供適合生命存在的條件。通過這次調查，加上之前的兩次調查，史蒂文·廷加和希諾阿·特倫布萊分析了75顆已知的系外行星，從中尋找與智慧文明發出的無線電信號可能有關的窄頻帶信號，他們關於另外144顆系外行星的研究結果也即將發表。

令人意外的是，MWA對地外文明的搜索可以和正在進行的其他科學研究相結合。希諾阿·特倫布萊使用射電望遠鏡觀察銀河系中的恆星、氣體和塵埃的分子特徵，希望能發現生命的前導複雜分子，並將此作爲她博士研究的一部分。她和史蒂文·廷加隨後意識到，這些數據可以同時用於尋找來自外星先進文明的無線電信號。

“在目前階段，這是一條回報非常高，但花費很少的路線。換句話說，如果你運氣夠好，那麼沿着這條路走下去，其實並不會花費太多的錢，”史蒂文·廷加解釋道，“所以，這幾乎是一個完美的科學研究場景。”

那麼，他們在MWA調查中究竟是在尋找什麼呢？“我們不能百分之百確定，”希諾阿·特倫布萊承認道，“這就像讓一個蹣跚學步的孩子去屋子裏找一樣東西，他們會非常興奮地到處跑，在沙發下面看了又看，然後瞪着大眼睛回來問，‘它是什麼樣子的？’”

“總的來說，我們正在尋找一些出現在非常窄的波長範圍內的強烈信號，可能在電磁波譜的任何位置。我們利用目前對宇宙的理解和迄今爲止的信號特徵，建立了一些模型，用來縮小搜索範圍，”特倫布萊補充道，“選擇觀察較低的無線電頻率或非常長的波長，一個優勢是它們會穿過地球的大氣層，所以我們可以建造地面望遠鏡來探測這些信號。它們在星系內的塵埃和氣體中穿行，意味着我們可以跨越更大的距離探測到更遠的地方，如果是觀察更高的能量或較短的波長，是做不到這一點的。”

儘管2018年的調查比以往進行的任何調查都全面得多，但史蒂文·廷加指出，這仍然只是滄海一粟。他解釋說：“我們的星系包含數十億顆恆星，在這數十億顆恆星中，1000萬顆只是很小的一部分。”

“如果把整個搜索空間比作地球上的海洋，那這就好比從海洋中搜索一個游泳池那麼多的水。話雖如此，我們所做的仍然比之前任何人做到的都要好——當然，之前做的最好的也是我們！”廷加補充道，“所以，我們正在做的就是證明這些技術能使我們在開發更強大的望遠鏡時走得更遠、更深入。這一進程的下一步就是平方千米陣。”

MWA實際上是平方千米陣的“預熱”。十多年來，有十幾個國家的數百名專家參與了平方千米陣的設計和工程作業，目前該項目已經在西澳大利亞和南非進入建造階段。這個全球性的大型科學項目將提供有史以來最大、最複雜的兩個射電望遠鏡網絡，旨在解開宇宙中一些最迷人的祕密——這無疑會讓SETI的愛好者異常興奮。

當史蒂文·廷加被問及如果平方千米陣的探測證實了外星智慧生命的存在，他會作何反應時，他不假思索地回答道：“我將衝到望遠鏡那裏，獲取更多的數據！”（任天）