研究人员引入了一种新方法,利用艾伦望远镜阵列(Allen Telescope Array)调查TRAPPIST-1恒星系统中可能来自行星的无线电通信。
这项创新方法使天文学家能够确定与地球对齐的系外行星,从而促进类似于与火星探测器通信所使用的无线电信号的检测。来自宾州州立大学和SETI研究所的科学家们花费了28小时使用艾伦望远镜阵列(ATA)检查TRAPPIST-1恒星系统中外星技术的迹象。这项工作是针对TRAPPIST-1最广泛的无线电信号搜索。尽管研究人员没有发现任何外星技术的证据,但他们为未来信号检测方法奠定了基础。
一篇详细介绍该研究的论文已被接受发表在天文学杂志上,并作为预印本在线发布。
“这项研究表明,我们正在推进我们的技术和方法,以实现检测类似于我们向太空发射的无线电信号的可能性,”宾州州立大学的研究生研究员、论文主要作者Nick Tusay表示。“大多数搜索假设一个强信号,就像一个旨在到达遥远行星的灯塔,因为我们的接收器只能捕捉到超过某一功率水平的信号,而我们不会无意中发射。然而,随着设备的改善,例如即将到来的平方千米阵列,我们可能很快就能识别来自外星文明与其航天器对话的通信。”
该研究集中于一种称为行星掩蔽(PPOs)的现象,当一个行星从我们在地球上的视角前面掠过另一个行星时发生。如果那个恒星系统中存在智能生命,行星之间发送的无线电波可能会逃逸并被我们的星球探测到。
升级后的ATA——一系列致力于寻找外星技术的无线电天线,位于大约300英里北旧金山的卡斯凯德山脉的哈特溪天文台——在广泛的频率范围内扫描,以识别可能指示外星技术存在的窄带信号。团队筛选了数百万个潜在信号,最终将候选信号缩小到约11,000个进行彻底检查。在预测的PPO事件中,检测到2264个信号,但没有一个被确定为非人类来源。
ATA的先进能力,包括设计用于过滤信号的复杂软件,使团队能够区分潜在的外星信号与地球上产生的信号。研究人员乐观地认为,改进这些方法并集中关注PPO等事件将增加未来探测外星信号的机会。
“该项目还涉及参与2023年SETI研究所本科生研究体验项目的本科生,”SETI研究所的研究员Sofia Sheikh解释道,她在宾州州立大学获得博士学位。“学生们分析了环绕火星的人造探测器发出的信号,以确保系统在检测信号方面的准确性。这是让学生参与开创性SETI研究的激动人心的方式。”
TRAPPIST-1系统包含一颗暗淡、凉爽的恒星,距离地球大约41光年,拥有七颗岩石行星,其中一些位于宜居区域,条件可能适合液态水——这是我们所理解的生命的基本元素。这一特征使TRAPPIST-1成为寻找地球以外生命的理想候选者。
“考虑到TRAPPIST-1与地球相对接近及其行星的轨道已经确立,它为测试这些技术提供了一个出色的天然实验室,”Tusay指出。“我们为该项目开发的方法和算法最终可以应用于其他恒星系统,增强我们在太阳系外识别行星间通信的前景,假如它们确实存在。”
虽然团队在这次研究中没有发现外星信号,但他们仍然致力于改进搜索技术和探索其他恒星系统。据团队称,未来使用先进的强大望远镜的调查可能允许科学家探测更微弱的信号,从而扩展我们对宇宙的理解。
除Tusay和Sheikh外,研究团队还包括来自宾州州立大学的Jason T. Wright,来自加利福尼亚大学河滨分校的Evan L. Sneed,以及来自加利福尼亚大学伯克利分校的Wael Farah、Andrew Siemion和David R. DeBoer,以及来自SETI研究所的Alexander W. Pollak和Luigi F. Cruz。该研究得到了美国国家科学基金会颁发的主要资助,同时得到了宾州州立大学外星智能中心和宾州州立大学系外行星与可居住世界中心的支持,这两个中心均由宾州州立大学及其Eberly科学学院资助。