為尋找外星智慧生命，他們對準40光年外竊聽了28小時

TRAPPIST-1行星系統的想像圖

如果地球以外存在智慧文明，他們或許會像人類一樣利用無線電波和他們的航天器進行通訊。 現在，一群科學家已經在嚐試搜尋和監聽這樣的外星信號。

2024年10月16日，美國SETI研究所和賓夕法尼亞州立大學的科學家宣佈，他們利用射電望遠鏡，搜索了40光年外的恒星系統TRAPPIST-1中可能存在的外星文明通訊信號。

雖然在搜尋結果中暫時還沒有發現外星信號，但這些科學家的搜尋新策略或許會讓我們更早的找到地外文明。

外星“電話”至今未收到

TRAPPIST-1行星系統的主星是一顆紅矮星，比太陽更小且溫度更低。但它卻擁有七顆岩質行星，大小介於火星和地球之間，其中有三到四顆位於宜居帶內，為生命的存在提供了可能。再加上TRAPPIST-1距離地球相對較近，僅有約40光年，因而這一行星系統成為科學家搜尋外星信號的熱門目標。

長期以來，搜尋地外文明（SETI）項目都在嚐試尋找外星文明特意發送給地球的問候信號，這種信號相對更強，容易被地球上的射電望遠鏡天線接收到。

實際上，人類也給其他恒星系統發送過類似的問候信號。1974年，科學家利用位於阿雷西博望遠鏡，向25，000光年外的球狀星團M13發送了一串信號，期望能被那裡可能存在的地外智慧生命接收到。

曾經的阿雷西博望遠鏡

數十年來，SETI的研究人員一直希望能收到外星文明發給地球的類似信號，但至今一無所獲。因此，研究人員不得不開始考慮其他策略，比如搜尋意外泄漏的信號。這類信號就包括外星文明的通訊信號、航天器的測控信號、雷達信號、甚至電視信號。

但是，這些無意泄漏的信號並不是為了讓數十光年外甚至更遠的人能”聽“到而準備的，它們的功率會比特意發送的問候信號要弱的多。正因如此，想要發現這種偶然泄漏的信號可能性很小，科學家需要一些可以提高發現概率的策略。 

位於美國加州的艾倫望遠鏡陣列

持續28小時的星際竊聽

為了搜索TRAPPIST-1可能泄露的微弱外星文明信號，科學家們使用了位於美國加州的艾倫望遠鏡陣列，這是專門用於SETI研究的射電望遠鏡。研究團隊進行了長達28小時的信號掃瞄，這也是迄今為止針對TRAPPIST-1系統最長的一次單目標搜索。

科學家們對多種頻率進行了分析，希望在某個頻道“偶然”接收到傳輸信號，這和用調頻收音機搜索廣播節目信號的過程有點類似。

研究團隊在掃瞄過程中發現了數百萬個可能的信號，通過逐步篩選，最終將信號數目縮小到11000個。他們還特別關注發生“行星掩星”期間的信號。所謂“行星掩星”，就是TRAPPIST-1系統中的兩顆行星恰好與地球在一條直線上，如果在地球上進行觀測，會發現一顆行星遮蔽住了另一顆行星。

“行星掩星”期間，被遮擋的行星發往中間遮擋行星的信號有可能泄露到地球

科學家們推測，如果TRAPPIST-1系統的行星上存在智慧生命，那麼他們很可能會通過無線電波在行星之間進行通訊，就像人類與火星探測器之間的測控通訊信號。在TRAPPIST-1發生“行星掩星”期間，被遮擋的行星發往中間遮擋行星的通訊信號就有可能泄露到地球。

為此，研究團隊進行了進一步的排查，最終篩選出2264個信號，然而進一步驗證發現這些信號都源於地球的人類活動。

人類信號的干擾和未來的希望

搜尋外星文明信號時常被形容為大海撈針，這不僅僅是因為科學家所面對的是浩瀚無垠的宇宙，更是因為地球信號的干擾。即便射電天文學家將望遠鏡指向太空，地球上的信號依然會產生干擾。而隨著地球周圍人造衛星的不斷增加，信號干擾情況也更加複雜。

儘管此次項目中檢測到的所有“疑似外星信號”實際上都是源自人類活動，但科學家們仍對未來的外星文明信號搜尋抱有信心。他們相信隨著望遠鏡設備的升級，以及對人類信號源的識別精確度的提升，找到真正外星信號的幾率也會越來越大。（編譯/劉允）

策劃：劉鯤 張超 楊柳

審核：劉勇 中國科學院國家空間科學中心研究員、中國航天科普大使