中國天眼如何被用來搜索外星人


中國天眼如何被用來搜索外星人

夜空的無線電圖像

2016年,中國五百米口徑球面射電望遠鏡-世界上最大的單口徑射電望遠鏡-第一次聚光。

從那時起,該望遠鏡經過了廣泛的測試和調試,並於2020年1月正式上線。

在這段時間裡,它有了多項發現,包括近100顆新的脈衝星。

根據一個由中國科學院(CAS)領導的國際科學家團隊最近的一項研究,FAST可能還有另一個用途:搜索外星智能(SETI)。

這項研究的作者在與非營利性科學組織“突破倡議”合作的基礎上,強調了FAST可能允許進行新穎的SETI觀測的方式。

該團隊包括來自FAST Collaboration、中國科學院(CAS)、加州大學伯克利分校、斯溫本理工大學、突破倡議公司、SETI研究所和多所大學的成員。

他們由中科院FAST重點實驗室和中科院大學的狄力領導,他們的研究最近發表在“天文學和天體物理研究”雜誌上。

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簡單地說,FAST陣列與以前的射電望遠鏡相比有相當多的優勢,因為它的尺寸很大。

首先,FAST的主表面直徑為500米,最大有效孔徑為300米,是目前世界上最大的射電望遠鏡,可以接觸到比阿雷西博射電望遠鏡大得多的天空區域。

正如李博士通過電子郵件向“今日宇宙”解釋的那樣:“FAST的主要優勢是它的有效收集面積。FAST形成直徑3000米的拋物線,在L波段形成一個總的收集面積(覆蓋中性氫等),這比任何其他望遠鏡,包括VLA、Effelsberg、Aregbo、GBT等都要大。FAST與最先進的接收器相結合,對SETI信號所在的點源提供了最好的增益。”

FAST望遠鏡的構思也考慮到了SETI研究的可能性。

因此,突破傾聽倡議(BLI)於2016年與中科院國家天文臺(NAOC)簽署了一份諒解備忘錄,以便未來的合作將FAST帶入他們的射電望遠鏡網絡。

作為非營利性研究組織“突破倡議”的一部分,BLI是一個為期10年、耗資1億美元的項目,旨在“對其他世界的高級生命進行最敏感、最全面、最密集的搜索”。

這些努力目前依賴於三個望遠鏡,包括綠岸望遠鏡、帕克斯射電望遠鏡和自動行星探測器。

另一大優勢是FAST配備了19波束焦平面饋電喇叭接收器陣列,大大增強了其視野。

相比之下,阿雷西博的7個波束和帕克斯射電望遠鏡的13個波束,都為SETI探測提供了前所未有的速度,並有效地過濾了來自地球來源的射頻干擾(RFI)。

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阿雷西博

FAST望遠鏡還受益於最新的計算硬件、軟件和網絡。

“此外,我們還成功地測試了一種新穎的觀測模式,允許同時採集不同目的的數據,”李說。

特別值得一提的是,這是第一臺記錄脈衝星和氫氣數據流的射電望遠鏡,用於大規模測量。

這項調查將同時搜索各種射電源,如脈衝星、快速射電爆發(FRB)、星系和氫。

一旦FAST配備了SETI儀器,預計飛船將能夠為SETI提供大量時間,同時仍能實現其其他主要科學目標。

研究小組在他們的研究中加入了一些關於FAST將搜索什麼的想法和建議。

正如李博士所指出的,這些將包括對下一代望遠鏡(如美國宇航局的過境系外行星調查衛星(TESS))所發現的系外行星的調查,以期找到地外通信的證據。

“除了盲目搜索,我們還將瞄準苔絲行星和仙女座星系。就等效各向同性輻射功率(EIRP)而言,FAST將足夠靈敏,能夠探測到苔絲行星上的任何類似人類的技術,即一個比阿雷西博的雷達稍強的世界。在仙女座的遠處,FAST可以探測到卡戴舍夫II型或任何更強大的文明。”

如此之快的速度能夠探測到如此先進的文明,以至於他們成功地利用了整個恆星系統的力量?它能在同時尋找其他宇宙放射源的同時做到這一點嗎?現在,聽起來很有希望。與此同時,“突破聆聽”的10年調查還在繼續,數據還在不斷積累。

如果有證據表明那裡有智慧生命,我們就要接近它了。


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