尋找宇宙乾草堆中的異形針

幾十年來,人類一直在以某種形式尋找外星智能的跡象。但是我們真的做了多少搜索?

尋找宇宙乾草堆中的異形針

單個無線電盤和陣列,如圖中所示的超大陣列(VLA),通常用於搜索外星生命的跡象。我們沒有找到任何東西

隨著已知的潛在可居住的系外行星的數量每天都在增加,人們很容易對我們在其他星球上尋找生命的機會感到樂觀和不堪重負。尋找宇宙中其他地方的生命已經導致天文學家對外行星大氣進行高精度觀測,希望能夠檢測生物印記 - 就像氣態氧和甲烷在外行星譜上留下的微妙印記一樣。

另一方面,尋找外星 智能(SETI)尋找技術 簽名 而不是生物簽名。技術簽名可以採取多種形式,例如設計用於利用恆星能量的結構發出的多餘廢熱,但大多數SETI工作都集中在地外無線電信號上。在我們幾十年的搜索中,我們還沒有發現任何令人信服的信號,導致一些人相信沒有信號 可以 找到。

我們是否真的探測過宇宙海洋的深處並空手而歸,這意味著我們應該放棄搜索?為了回答這個問題,由Jason Wright(賓夕法尼亞州立大學)領導的一個團隊設計了一種方法來計算我們真正搜索過多少可用參數空間。

尋找宇宙乾草堆中的異形針

100米綠岸望遠鏡已被用於搜尋來自地外文明的無線電信號。它還被用於竊聽2017年星際小行星'Oumu

測量n維體積

尋找宇宙乾草堆中的異形針

本工作中使用的示例乾草堆的邊界

Wright和合作者根據宇宙乾草堆的概念進行了計算 :一個包含自然發生的無線電信號的音量和(希望!)至少一個來自智能外星文明的人造信號 - 這個眾所周知的針對這個比喻更加圓滿。

但量化我們尋找外星智能的進展比僅考慮我們觀察到的天空分數更復雜; 調查的空間體積只是宇宙乾草堆的眾多維度之一。正如僅觀察幾顆恆星會極大地限制您的測量的物理體積一樣,只搜索窄頻率範圍內的信號會限制宇宙乾草堆的另一個維度。

除了空間體積,Wright和合作者還包括調查的靈敏度,信號的帶寬,極化和調製,以及重複率,作為乾草堆的尺寸。這使得可搜索的乾草堆具有不少於9個維度!根據合理的搜索參數,作者估計宇宙乾草堆的總體積為6.4×10 116 m 5 Hz 2 s W -1。

不只是一桶水?

在這個巨大的體積中,我們搜索了僅僅2.4×10 98 m 5 Hz 2 s W -1,相當於3.8×10 -19的分數。與地球海洋的體積相比,這相當於一個小型游泳池的水量!

感到沮喪的是,經過幾十年的聆聽,我們真的才剛剛開始搜索?經過精心設計的調查 - 就像那些具有廣闊視野的觀測,可以反覆觀察每一片天空 - 有可能迅速搜尋大片的宇宙乾草堆。希望有很多針可以找到。


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