中國“天眼”發現外星人信號 這次“狼”真的來了嗎？

文/星空

今天朋友轉過來一個消息“中國天眼發現地外文明可疑信號”，讓我點評一下。

根據我的經驗看，發現地外文明信號的概率還是比較低的，更可能是未知的天體物理過程發出的信號，也可能是人類活動導致的某些幹擾信號。

天眼（FAST）的研究模式最大的困難是數據分析，想要從龐雜的海量信息中提取出有用的信息是非常複雜的。我之前和師弟探討過這種問題，他目前在做FAST相關課題的研究。據他說，
FAST每天可產生100TB數據量，算力是目前最大的瓶頸，鑒於信號的複雜性，發現一些目前無法解釋的信號是非常正常的事情。

一、曆史上曾經出現過多起著名的外星人疑似信號

1、1964年11月28日，著名的女天體物理學家 Jocelyn Bell Burnell
在一次例行的觀測中發現了一個周期為1.33秒的非常規則的穩定脈衝信號，這種信號當時誤以為是智慧生命發出的信號，還被稱為“小綠人”信號，英語簡稱LGM。後來，隨著觀測的跟進，越來越多的周期性脈衝信號在天空出現，於是人們意識到，總不能到處是外星人發送信號吧？

圖：觀測記錄

經過嚴肅研究，科學家發現這種周期性信號起源於脈衝星，脈衝星是中子星的一種，脈衝星像燈塔一樣，當無線電波掃過地球一次，咱們就能接收到一次信號。由於脈衝星質量很大，旋轉周期非常穩定。

2、1977年8月15日，位於美國俄亥俄州的”大耳朵“射電望遠鏡接收到一個非常強烈的窄帶信號，信號持續了72秒鍾，來自射手座方向。天文學家
Jerry R. Ehman 欣喜若狂，他在計算機打印出的信號紙上標注上了’WOW”，這就是後來聞名遐邇的”WOW“信號。

圖：觀測記錄

後來，天文學家利用更強大的射電望遠鏡，例如甚大陣望遠鏡、以及綠岸射電望遠鏡，都沒有複現WOW信號，這讓WOW信號的起源成為一個謎團。到目前為止，還沒有一個統一的解釋。

3、2007年，位於澳大利亞的帕克斯射電望遠鏡探測到一次瞬間的無線電信號脈衝，很快就消失了，這種現象被稱為“快速射電暴”（FRBs），目前主流的觀點認為這種現象起源於強磁星（強磁場中子星）。截至2021年，天文學家已經探測到超過500次快速射電暴現象。

快速射電暴發現的故事還有一個非常有趣的插曲：1998年，澳大利亞天文台的科學家突然發現一個2.5赫茲的反常信號，且在7分鍾內，每隔22秒發射一次。一共出現了16次！但除了澳大利亞的望遠鏡，其他國家的望遠鏡都沒有發現過類似的信號。此後的一些年中，澳大利亞的天文學家持續觀測到過這種現象，但對這種信號的起源沒法解釋，曾經一度認為是外星人發出的信號。直到2015年，才發現這個幹擾信號源於天文台的微波爐，當微波爐開關門的時候會泄漏出微波。

二、除了尋找“外星人”信號這種副業外，“天眼”望遠鏡取得了哪些重要成果？

500米口徑球麵射電望遠鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio
Telescope），簡稱FAST，俗稱“天眼”。位於貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮“大窩氹”的喀斯特窪坑中，工程為國家重大科技基礎設施。

目前，FAST是世界上最大的單口徑射電望遠鏡。此前，世界第一的寶座一直由美國的口徑305米的阿雷西博望遠鏡占據。不幸的是，阿雷西博望遠鏡年久失修，FAST的主動反射麵是由8895根鋼索和4450個反射單元組成的球冠形結構，接收麵積相當於30個標準足球場。

FAST能夠根據觀測的需要，通過鋼索的牽引，形成瞬時的300米拋物麵，指向被觀測的射電源，這項技術是我國的首創。預計在未來10-20年，FAST將一直保持世界領先水平。

1、獲得迄今最大快速射電暴爆發事件樣本

截至目前，FAST多科學目標巡天已經發現至少6例新的快速射電暴，正在為揭示這一宇宙中神秘現象的機製、推進這一天文學全新的領域做出獨特的貢獻。

2、 持續發現毫秒脈衝星

截至目前該項目新發現279顆脈衝星，其中65個為毫秒脈衝星，在雙星係統中的有22顆。

3、中性氫譜線測量星際磁場取得重大進展

國家天文台的科學家采用原創的中性氫窄線自吸收方法，利用FAST首次獲得原恒星核包層中的高置信度的塞曼效應測量結果。研究發現，星際介質從冷中性氣體到原恒星核具有連貫性的磁場結構，異於標準模型預測，為解決恒星形成三大經典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據。

三、天眼望遠鏡還可用於探測低頻引力波

2016年2月，LIGO首次宣布探測到10億光年之外的引力波信號，這是由兩顆黑洞並合產生的。從此，人類打開了一扇觀測宇宙的新窗口。

圖：脈衝星計時陣（藝術圖）

引力波和電磁波類似，根據波長或頻率也可細分為不同的觀測窗口，LIGO探測到的是高頻引力波，但對超大質量雙黑洞發出的低頻引力波無能為力，這時FAST也能派上用場。當低頻引力波通過宇宙空間時，會引起空間的扭曲變形，分布在宇宙中的脈衝星信號到達地球的時間就會受到周期性的影響。FAST可以通過對很多脈衝星信號進行測量，來間接探測引力波，這在專業術語上叫“脈衝星計時陣“（PTA）。我們相信，隨著FAST功能的逐漸迭代和升級，探測到低頻引力波指日可待。