TRAPPIST-1行星系统的想象图
如果地球以外存在智慧文明，他们或许会像人类一样利用无线电波和他们的航天器进行通讯。现在，一群科学家已经在尝试搜寻和监听这样的外星信号。
2024年10月16日，美国SETI研究所和宾夕法尼亚州立大学的科学家宣布，他们利用射电望远镜，搜索了40光年外的恒星系统TRAPPIST-1中可能存在的外星文明通讯信号。
虽然在搜寻结果中暂时还没有发现外星信号，但这些科学家的搜寻新策略或许会让我们更早地找到地外文明。
外星“电话”至今未收到
TRAPPIST-1行星系统的主星是一颗红矮星，比太阳更小且温度更低。但它却拥有七颗岩质行星，大小介于火星和地球之间，其中有三到四颗位于宜居带内，为生命的存在提供了可能。再加上TRAPPIST-1距离地球相对较近，仅有约40光年，因而这一行星系统成为科学家搜寻外星信号的热门目标。
长期以来，搜寻地外文明（SETI）项目都在尝试寻找外星文明特意发送给地球的问候信号，这种信号相对更强，容易被地球上的射电望远镜天线接收到。
实际上，人类也给其他恒星系统发送过类似的问候信号。1974年，科学家利用位于阿雷西博望远镜，向25,000光年外的球状星团M13发送了一串信号，期望能被那里可能存在的地外智慧生命接收到。
曾经的阿雷西博望远镜
数十年来，SETI的研究人员一直希望能收到外星文明发给地球的类似信号，但至今一无所获。因此，研究人员不得不开始考虑其他策略，比如搜寻意外泄漏的信号。这类信号就包括外星文明的通讯信号、航天器的测控信号、雷达信号、甚至电视信号。
但是，这些无意泄漏的信号并不是为了让数十光年外甚至更远的人能”听“到而准备的，它们的功率会比特意发送的问候信号要弱得多。正因如此，想要发现这种偶然泄漏的信号可能性很小，科学家需要一些可以提高发现概率的策略。
位于美国加州的艾伦望远镜阵列
持续28小时的星际窃听
为了搜索TRAPPIST-1可能泄露的微弱外星文明信号，科学家们使用了位于美国加州的艾伦望远镜阵列，这是专门用于SETI研究的射电望远镜。研究团队进行了长达28小时的信号扫描，这也是迄今为止针对TRAPPIST-1系统最长的一次单目标搜索。
科学家们对多种频率进行了分析，希望在某个频道“偶然”接收到传输信号，这和用调频收音机搜索广播节目信号的过程有点类似。
研究团队在扫描过程中发现了数百万个可能的信号，通过逐步筛选，最终将信号数目缩小到11000个。他们还特别关注发生“行星掩星”期间的信号。所谓“行星掩星”，就是TRAPPIST-1系统中的两颗行星恰好与地球在一条直线上，如果在地球上进行观测，会发现一颗行星遮蔽住了另一颗行星。
“行星掩星”期间，被遮挡的行星发往中间遮挡行星的信号有可能泄露到地球
科学家们推测，如果TRAPPIST-1系统的行星上存在智慧生命，那么他们很可能会通过无线电波在行星之间进行通讯，就像人类与火星探测器之间的测控通讯信号。在TRAPPIST-1发生“行星掩星”期间，被遮挡的行星发往中间遮挡行星的通讯信号就有可能泄露到地球。
为此，研究团队进行了进一步的排查，最终筛选出2264个信号，然而进一步验证发现这些信号都源于地球的人类活动。
人类信号的干扰和未来的希望
搜寻外星文明信号时常被形容为大海捞针，这不仅仅是因为科学家所面对的是浩瀚无垠的宇宙，更是因为地球信号的干扰。即便射电天文学家将望远镜指向太空，地球上的信号依然会产生干扰。而随着地球周围人造卫星的不断增加，信号干扰情况也更加复杂。
尽管此次项目中检测到的所有“疑似外星信号”实际上都是源自人类活动，但科学家们仍对未来的外星文明信号搜寻抱有信心。他们相信随着望远镜设备的升级，以及对人类信号源的识别精确度的提升，找到真正外星信号的几率也会越来越大。
编译：刘允
策划：刘鲲 张超 杨柳
审核：刘勇 中国科学院国家空间科学中心研究员、中国航天科普大使
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