綠岸望遠鏡:外星探索“黃金時代”的秘聞

在西弗吉尼亞州一個偏僻角落的羣山之中,有一個龐然大物甦醒了:綠岸望遠鏡每晚開始守望,掃描宇宙,探尋科學奧秘科學秘密。

要是地球之外存在着智慧生命,那麼分析來自全球最大且完全可操控的射電天文設施數據的團隊極有可能最先知曉。

“自從人們第一次仰望夜空,思考是否存在其他世界以來,他們就一直在自問:我們在宇宙中是孤獨的嗎?”突破聆聽計劃的項目科學家史蒂夫·克羅夫特說道。

在過去的十年中,這項具有開創性的科學探索與一個建於 20 世紀 50 年代、由美國政府資助的開創性站點展開合作,去尋找“技術特徵”——那些源自遠遠超出我們太陽系的技術痕跡。

對外星智能的搜索,也就是“SETI”,長期以來一直被當作是怪人的領域,甚至在 30 年前還被國會切斷了聯邦資金。

但如今,這個領域正在經歷復興,迎來衆多畢業生。這得益於人工智能和機器學習的進步,以及最近的發現:夜空中幾乎每顆恆星都擁有行星,其中有許多類似地球。

“在我看來,這感覺像是一個黃金時代,”克羅夫特說,他是一位牛津大學畢業的射電天文學家,職業生涯始於研究天體物理現象,從超大質量黑洞到爆炸恆星的輻射。

國家無線電靜默區的故事可以追溯到 1958 年,當時美國聯邦政府在西弗吉尼亞州劃定了一個區域,以幫助天文學家保護他們的敏感設備免受干擾。

這意味着周圍社區沒有無線電信號、沒有手機覆蓋,WiFi 也有限。甚至往返望遠鏡接送工作人員的車輛也必須使用柴油,因爲汽油車的火花塞會產生電干擾。

“我認爲社區因這裡擁有一個一流的科學設施而感到頗爲自豪,”在天文臺工作了過去八年的保羅·沃斯汀說。

站在 100 米巨型碟形天線的最高平臺上,沃斯汀朝着阿勒格尼山脈打手勢,在這個碗形山谷裡,這些山脈成爲了無線電信號的天然屏障。

1933 年,美國物理學家卡爾·央斯基(Karl Jansky)偶然發現來自我們銀河系中心——銀河系的無線電波,無線電天文學由此誕生。

從那時起,它讓天文學家能夠越過通過光學望遠鏡所能看到的行星、恆星和塵埃進行觀測。

從發現脈衝星,到對原子氫進行靈敏觀測從而爲星系形成提供新線索,再到最近探測到快速射電暴,無線電天文學一直是衆多進展的關鍵所在。

還有一個長期存在的理論:如果其他文明存在,他們或許會發射無線電波,就如同我們自 19 世紀無線電通信誕生以來的做法一樣。

在卡爾·薩根(Carl Sagan)的小說《接觸》(Contact)裡,人類首次因 1936 年夏季奧運會上阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)開幕演講的轉播而察覺到外星生命的存在——這是第一個強大到足以脫離地球電離層的電視信號。

傳奇天文學家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)提出的德雷克方程爲估算散佈於銀河系中的可探測文明的數量構建了一個框架。

現在,這是科學界最知名的公式之一,甚至在外星愛好者中成爲流行的紋身圖案和 T 恤設計選擇。

每年春末的一週,來自加州大學伯克利分校的“突破聆聽”團隊都會在這座價值 1700 萬英鎊的望遠鏡進行軌道維護之時前往。

“這是一段輕鬆的時光;每次我在這裡,身處國家無線電靜區都很不錯,因爲這裡沒有手機,沒有電視——這是一種專注的環境,”首席系統管理員馬特·勒博夫斯基(Matt Lebofsky)說。

“有時我們需要從隱喻的層面檢查一番,自己動手去了解我們的服務器運行情況的真相。”

在服務器機房裡,6000 個飛速運轉的硬盤發出的聲響,其存儲着 40PB 的數據——相當於 40000 檯筆記本電腦的量——使人不大聲喊就沒法說話。

“我們本質上是在數據中尋找‘奇怪的東西’,”克羅夫特解釋說,比如表明生命形式可能試圖與我們聯繫,或者科學家正在接收其意外傳輸的某些東西。

在搜尋地外文明計劃(SETI)社區曾有好幾次令人興奮的時刻,包括 1977 年從人馬座檢測到所謂的“哇!”信號,該信號至今仍無法解釋。

最近,在 2020 年,該團隊從最近的恆星系統——比鄰星中識別出了“突破聆聽候選 1 號”,但經過廣泛分析,得出結論:它是人類的無線電干擾。

“這一點兒也不讓人泄氣,”勒博夫斯基堅持說道。

相反,鑑於現在收集和處理的數據量與早期相比十分巨大,他比以往任何時候都感到更加樂觀:“我覺得每年成功的可能性都在以指數級增長。”