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射电望远镜倾听外星文明的信息

2011年08月19日15:03博闻网我要评论(0)
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射电望远镜倾听外星文明的信息

绿岸(Green bank)射电望远镜

我们如何才能探测到地外(ET)生命的迹象呢?其中的一条途径是对来自地球以外的所有无线电信号进行基本侦听。无线电不但是一种低成本的通信方式,也是科技文明存在的标志。从20世纪30年代开始,每天都会有无线电波和电视广播信号从地球发射到外太空,这在无意中宣示了人类的存在。

SETI是一个极具争议的科研项目。一些科学家相信这完全是在浪费时间和金钱,而另一些则认为对地外信号的探测将永久地改变我们的宇宙观。宇宙是一个极为广阔的世界。

地外文明搜索采取了两种基本方法:

大范围搜索:

在这种方法中,您依次对天空的各个大片区域进行探测,以寻找信号。一次大范围搜索可以在较短的时间内以低解析度搜索整个天空。不过,在探测到某个信号后,如果不进行后续的高解析度搜索,就难以查明该信号的确切来源。

有目标搜索:

在这种方法中,您将深入研究有限数量(1,000-2,000颗)的类日恒星以寻找地外信号。有目标搜索可以对那些我们认为可能存在地外文明的位置(如拥有行星且满足我们已知的生命生存条件的恒星)进行更为详细的调查。不过,这种方法会忽略天空中的大部分区域,如果猜测错误,那么所有工作都会徒劳无功。

使用频率:

当您置身于一个陌生的地区,想用汽车上的收音机搜索一个广播电台,您必须转动电台调节器,直到收到信号为止;也可以按“搜索”或“扫描”按钮(如果你您的收音机有这样的功能)来搜台。问题在于,地外广播的频率是多少?这可能是SETI研究人员面临的最大难题,因为频率实在是太多了,用卡尔·萨根(Carl Sagan)的话说,“足有几十亿种”。宇宙中充满了由自然现象产生的射电噪音,就像夏季的夜晚处处都可以听到蟋蟀和其他昆虫的声音一样。幸运的是,大自然在无线电频谱中提供了一个具有低背景噪声的“窗口”。

在1-10千兆赫(GHz)的频段内,背景噪声水平突然下降。在这个频段有两种由激发态的原子或分子产生的频率:1.42 GHz,由氢原子产生;1.65 GHz,由羟基离子产生。由于氢和羟基离子是水的组成成分,因此这个频段也称为水洞。许多SETI研究人员推测,地外文明已经知道了这个频段,并由于该频段具备噪声低的特性而有意利用它来进行广播。因此,大多数地外文明搜索规程中都会将频谱中的这个频段包括在内。虽然人们还找到了其他一些有“特殊意义”的频率,但SETI研究人员尚未就使用此类频率中的哪些部分达成一致。

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[责任编辑:quarkqiao]
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