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原作：Andy Tomaswick
翻译：李思绮
美编：赵书晨
后台：李子琦
原文链接：https://www.universetoday.com/articles/are-we-missing-alien-lighthouses
欧洲南方天文台（ESO）四激光导星设施发出的明亮光柱。
图源：ESO/P. Horálek
迄今为止，寻找地外文明（SETI）一直聚焦于一种特定的信号：人类当前自身的最顶尖技术所能产生的信号。但有没有可能这种方法本身就是错误的呢？如果一个注重资源利用的文明觉得向宇宙发射高能飞秒激光脉冲太浪费了呢？一篇由Dániel Apai,、Chia-Lung Lin和Kevin Wagner发表于arXiv的预印论文认为实际情况也许就是如此，因此我们应该转向寻找长持续时间脉冲的星际信标。
星际通信，譬如一个先进文明在不同恒星殖民地之间的沟通，深受资源和时间的限制。在论文中，作者们做了一个简单的假设：一个试图发送星际信息的外星文明同时希望降低成本。老实说，在SETI社群中这一观点存疑，因为一些人认为“成本”是一个人类基于人类生存环境所创造出来的相对概念，而外星文明可能根本没有这个顾虑。
不管如何，这个信号必须是“可探测”的，所以它必须是一个趋近于连续发射的信号，这就构成了维持星际通信网络中最大的成本。目前，人类能发射的激光最多只能维持一飞秒，不能长时间保持内比附近的恒星更亮的强度。但是这种激光的系统极其复杂，所以也十分昂贵。论文的作者们认为外星人不会使用这样娇贵的系统进行星际通信。
相反，他们会使用更加坚固耐用、可大规模生产的激光发射器发射更长的脉冲。作者们想象这些外星激光呈现微秒到毫秒量级，以便在数光年的距离内保持合理的数据传输速率。但是，这种传输技术存在一个主要瓶颈：来自本地恒星的干扰。
这几乎是不可能的：从一个恒星周围分辨出环绕它的外星人为的慢脉冲信标。所以，作者们觉得外星文明可能会将这样的“灯塔”放置在某种星际轨道上，至少在母星系的最外围。这样它的信号就不需要与恒星本身发出的光竞争。
关键在于，我们人类目前的天文观测对于这种激光信号几乎是失明的状态。传统的光学SETI聚焦于单个恒星，寻找纳秒级的光爆。任何远离母星或者频率更低的广播信号会被现有的SETI观测完全忽略，除了旨在监测大片天空，寻找纳秒到秒量级的光学瞬变信号的Pulsed All-sky Near-infrared Optical SETI (PANOSETI)。不过文章的作者们认为PANOSETI的分辨率太低，无法捕捉到他们所寻找的“宇宙信号塔”。
为了弥补这一盲点，作者们提出了"宇宙灯塔计划"，运用三项技术来分析我们的的恒星近邻是否存在此类信标：现成的GPU处理海量图片以捕捉微秒级脉冲（虽然实际拿到这些供应受限的芯片可能有点困难），qCMOS探测器用来提高大规模巡天的对比度和分辨率，最后，可大规模生产的折衍混合透镜在大视场上改善图像质量。
综合以上的技术，作者们计算得出，一个普通的1m望远镜可以捕捉到约65光年内100兆瓦、10微秒脉冲的激光。虽然这个看起来像一个大到离谱的激光，但实际上这只是我们对于星际通信功率的预期的最底端。这个65光年的范围涵盖了大约3000颗恒星，足以让我们对最近的恒星近邻进行一次非常详细的SETI研究。
如果真的有一个宇宙灯塔在黑暗中打着“双闪”，那这个计划可能是我们发现它的最佳机会。但到目前为止，它仅仅只是一个提议，并没有明确的方案或者资金路径。不过，鉴于其相对便宜的报价，它也不是没有可能被某一个对SETI感兴趣的慈善家发现。也许施密特天文台系统还有空间再容纳一架望远镜。
责任编辑：张雨荷
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
双峰火山上空的巴纳德环
图源：Gonzalo Laserna Vargas
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