[비즈한국] SETI 是带着一个大胆的目标开始的：寻找可能从地球外文明流散出来的信号。然而遗憾的是，它最终在没有取得显著成果的情况下落下了帷幕。SETI 最著名的项目之一是 SETI@home，它旨在借用全球各地众多人士电脑的闲置时间，来分析海量的无线电信号。最近，这个持续了数十年的巨大项目的最终分析结果发布了！令人惊讶的是，确实发现了一些可疑的信号。
天文学家们利用现已坍塌的阿雷西博射电望远镜，从宇宙各地收集了大量无线电信号。其中大部分是自然现象产生的信号，但其中或许混杂着我们正在寻找的、由外星文明产生的人造无线电信号。自动分析模式并过滤掉疑似人造信号的工作持续了很长时间。然而，需要分析的数据量过于庞大，在有限的计算资源下很难进行高效分析。因此，天文学家们在 1999 年启动了 SETI@home 项目，利用全球各地众多市民的电脑作为分布式资源。
伯克利大学的研究团队在尝试进行 SETI 数据分析时，恰逢分布式计算技术正在研究中。于是，研究团队在地球人的帮助下启动了 SETI@home 项目。仅用了几天时间，全球 100 多个国家就有超过 20 万名想要寻找外星人的人下载了该程序。一年内，外星猎人的数量就超过了 200 万。当人们不使用电脑、屏幕保护程序启动的闲置时间里，每个人个人的电脑都在搜寻外星人的信号。
在过去的 20 多年里，收集了超过 120 亿个信号数据。从中首先过滤掉自然信号，寻找人造信号。尤其引人注目的是那些在极短时间内突然泄露的强无线电信号现象。因为这很难用一般的自然现象来解释。当然，这些信号中并不只有外星人制造的。绝大多数是人类自己的信号。其中也混杂了人造卫星或周边城市噪音产生的信号。就像城市的灯光淹没了星光一样，已经快速城市化的地球天空，对于射电望远镜来说也是一个充满嘈杂噪音的世界。必须在这些噪音中搜寻并发现外星人微弱的信号。
最近有研究表明，自然现象中也会瞬间泄露出强无线电闪烁。比如远处的超新星爆炸或伽马射线暴天体。因此，即使不是真正的外星文明信号，也可能产生看起来像可疑信号的假阳性信号。当然，这种情况不仅在无线电波中，在邻近波长的其他电磁波领域也会留下可观测的痕迹。因此，在捕捉到无线电信号的瞬间，如果额外确认相同方向是否有伽马射线、X 射线等其他光线同时被检测到，就可以判断这是伴随爆炸的自然信号，还是真正无法解释的人造信号。
研究团队在分析信号之前，首先让系统学习了 3000 个被称为“伙伴(Buddy)”的伪造信号。在此基础上，先筛选出被强烈怀疑是虚假信号的数据，然后再分析剩余的信号。过去 20 年间进行了彻底且艰苦的分析。在 120 亿个信号中过滤掉了 100 万个信号，其中又筛选出了 1000 个更具可疑性的信号。最终，选出了 100 个最终候选目标。这些是最具潜力的信号。
首先，这些信号都是在天文学家所期待的正确频率范围内捕捉到的。在 SETI 项目启动时，天文学家法兰克·德雷克(Frank Drake)推测，外星文明很有可能在 21cm 波长(1420MHz)附近的中心氢线频率进行无线电通信。氢是宇宙中最常见的成分，因此是随处可见的通用标记。因此，技术文明必然会意识到这种无线电的存在。此外，共享频率基准也比较容易。如果有外星种族成功实现了不同文明间的通信，那么他们很有可能首先利用这种通用的无线电。此外，这种无线电是不被地球大气层阻挡、能够穿透的光，且不易被星际物质吸收或散射，因此在穿越长距离进行交流时具有优势。
此外，天文学家们关注的不是那种只爆发一次的无线电，而是像蓄意发出的脉冲信号一样会跳动的信号。另一方面，如果有外星文明，那么它很可能位于一颗围绕中心恒星运行的行星上。如果是这样，该行星的无线电信号应该同时显示出规律性的多普勒效应。随着行星绕恒星运行，从地球上观测到的无线电信号会规律性地经历红移和蓝移。如果这种规律性的变化也同时发生，那么被认为是外星文明信号的可能性就更高。通过这些严苛条件并存活下来的有前景的信号共有 100 个。
现在需要对这 100 个信号进行更系统的分析。遗憾的是，阿雷西博望远镜已经坍塌并报废了。取而代之的是，地球上其他巨大的射电望远镜可以承担剩余的角色。天文学家们目前正在利用中国直径 500 米的巨型射电望远镜 FAST 寻找类似的信号。FAST 比阿雷西博望远镜强大八倍。因此，科研人员正在使用 FAST 重新观察这 100 个候选信号来源的方向，并对每个信号进行 15 分钟的精密观测。最终目标是过滤出确定无疑是人造的信号。不久之后，FAST 的最终观测结果将会发布。
当然，当最终结果出来时，为了不感到过于失望，也需要提前做好心理准备。此前已经有过许多短暂兴奋后又感到失望的案例。著名的“Wow! 信号”事件至今也未能准确查明其真面目，留下了谜团。近年来，各种猜测层出不穷，有人认为那是偶然经过那片天空的彗星，或者是反射了地球大气层的卫星信号，又或者是观测到了其他恒星的无线电。然而，在时间流逝的今天，确认其真面目几乎是不可能的。难以确认“Wow! 信号”真面目的最重要原因，在于自首次目击以来，人类再也没能捕捉到过第二次。
正因如此，系统性且全球性的大规模探测才显得至关重要。仅仅在某一个地方幸运地捕捉到一次是不够的，只有在至少两三个地方同时捕捉到，才能验证信号并确认其真面目。现在，探测外星智能文明信号的任务已从 SETI 转移到了“突破聆听(Breakthrough Listen)”项目。为了继承 SETI 未竟的梦想和精神，人们正在以更大规模聆听来自宇宙的信号。
许多天文学家期待，随着即将竣工的大型射电望远镜阵列 SKA，以及人工智能技术的加入，不久的将来，人们至少能够讨论这种探索外星智能文明的行为是否有意义。外星文明真的存在吗？我们是否真的会迎来能够确切谈论它们存在与否的那一天？虽然这可能是一件毫无意义的事，但这种看似无用的事情，难道不正是其有趣之处吗？
在最初 SETI 项目启动时，人员仅有 6 名。早期收集的数据大部分甚至没能得到妥善分析就被废弃了。或许当时外星文明的信号就已经传入，但因为预算和资源不足，可能刚好错过了。探索外星文明并确认它们的存在，毫无疑问是一项需要大量时间、努力和能量的工作。确认它们的存在真的如此有价值、如此重要吗？如果我们找不到它们，最终可能会以徒劳无功告终，但如果最终找到了，那它将被铭记为历史上最有价值的挑战。最终，这个命运取决于该项目的最终成功与否。
参考
https://www.science.org/content/article/scienceadviser-final-spark-seti-home
作者 Ji Woong-bae 是谁？他热爱猫和宇宙。小时候看过《银河铁道 999》后，就萌生了要向世人传递宇宙之美的梦想。目前担任世宗大学自由专业学院助理教授，同时参与讲座、写作等各种科学传播活动。他著有《每天一片宇宙》、《星光闪耀的宇宙科学家们》、《虽无法触及却能知晓》、《看见宇宙就会浮现的奇怪问题》等书籍，并翻译了《给真正航行在宇宙中的搭车客指南》、《我为何杀死了冥王星》、《量子生活》、《Cosmigraphic》等书。