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突破聆听项目钱泉伊发布对先前检测到的信号的分析

天文学与空间 2022-08-17 00:01:17

通过突破计划 艺术家对比邻星半人马座系统的印象

信用:突破听/扎伊纳谢赫 突破监听项目去年获得的一个有趣的候选信号已经过深入分析,表明它不太可能来自比邻星系统

“突破计划”今天宣布,相反,它似乎是人类技术对地球干扰的产物

发表在《自然天文学》上的两篇研究论文讨论了候选信号的检测和一种先进的数据分析过程,这种过程可以很好地辨别“假阳性”

" “这一结果的意义在于,寻找我们星球以外的文明现在是一个成熟、严谨的实验科学领域,”突破倡议的创始人尤里·米尔纳说

突破听(突破计划的一个项目)是一个天文科学项目,寻找技术特征——可能是由外星智能开发的技术迹象

由博士领导的科学团队

加州大学伯克利分校的Andrew Siemion使用一些世界上最大的射电望远镜,配备了最强大的数字处理系统,以广泛的天体目标为方向,捕捉宽波段无线电频谱的数据

这项研究具有挑战性,因为地球上充斥着来自人类技术的无线电信号——手机、雷达、卫星、电视发射机等等

从遥远的恒星中寻找微弱的信号就像是在一个巨大的数字干草堆中挑一根针——而且是一个随着时间不断变化的信号

澳大利亚新南威尔士州的CSIRO巴夏礼望远镜(南半球最大的望远镜之一,在Wiradjuri被称为“Murriyang”)是参与突破监听搜索的设施之一

巴夏礼正在监视的目标之一是比邻星,它是太阳最近的邻近恒星,距离太阳仅4光年多一点

这颗恒星是由两颗已知的系外行星环绕的红矮星

Listen团队在700 MHz到4 GHz的频率范围内扫描目标,分辨率为3

81hz—换句话说,相当于一次调谐到超过8亿个无线频道,检测灵敏度极高

谢恩·史密斯,本科研究员,与倾听项目科学家博士合作

丹尼·普莱斯在2020年夏天的“突破聆听”实习项目中,通过“突破聆听”的搜索管道运行这些观察数据

他检测到超过400万次“点击”——有无线电发射迹象的频率范围

这对于Listen的观察来说实际上是相当典型的;这些命中的绝大多数构成了人类技术排放的干草堆

与Listen的所有观察结果一样,根据两个主要标准,管道会过滤掉看起来不太可能来自距离地球很远的发射器的信号: 首先,信号的频率是否随时间稳定变化?一个遥远星球上的发射器可能会相对于望远镜运动,导致多普勒漂移,类似于救护车警报器相对于观察者运动时音调的变化

对于这个特定的数据集,拒绝没有这种运动迹象的点击将点击次数从400万次减少到大约100万次

第二,对于剩下的命中,它们看起来是来自目标的方向吗?为了确定这一点,望远镜指向比邻星的方向,然后指向远处,重复这种“开-关”模式几次

预计本地干扰源会影响开和关观测,而候选技术特征应仅出现在开观测中

突破收听最近利用澳大利亚的巴夏礼“穆里扬”望远镜进行了一次有趣的探测,同时观测了太阳最近的邻近恒星比邻星

跨越700兆赫至4千兆赫频率范围的数据通过Listen的搜索管道运行,结果检测到一个窄带信号,持续了五个多小时的观察,具有一些预期的地外传输特征

伯克利SETI研究中心的Listen科学团队花了几个月的时间对信号进行进一步的测试,该团队被非正式地称为“BLC1”(突破性Listen候选者1)

最终,该团队确定候选信号似乎是来自人类技术的干扰,但该分析为Listen的管道提供了一个极好的测试

信用:BerkeleySETI 即使在应用了这两种数据过滤器之后,仍有少数候选项必须进行目视检查

有时,在关闭观测中,一个微弱的信号实际上是可见的,但还不够强,不足以被自动算法拾取

有时类似的信号出现在相邻的观测中,表明干扰源可能在错误的时间开启和关闭,或者研究小组可以追踪到通常在特定频段广播的卫星信号

偶尔会留下一个有趣的信号,必须接受进一步的检查

史密斯利用巴夏礼望远镜对比邻星的观测发现了这样一个有趣的信号

一种窄带多普勒漂移信号,持续了五个多小时的观测,似乎只出现在目标恒星的“开”观测中,而不出现在穿插的“关”观测中,具有候选技术特征的某些特征

博士;医生

索非亚·谢赫目前是加州大学伯克利分校Listen团队的博士后研究员,她研究了一个更大的数据集,其中包含了其他时间的观测数据

她发现了大约60个信号,这些信号具有候选人的许多共同特征,但也可以在他们各自的OFF观察中看到

谢赫说:“因此,我们可以自信地说,这些其他信号是望远镜本地的,是人类产生的。”

“信号在数据中以规则的频率间隔隔开,这些间隔似乎对应于各种电子设备中常用的振荡器所使用的频率的倍数

综合来看,这些证据表明信号是来自人类技术的干扰,尽管我们无法确定其具体来源

当望远镜远离比邻星半人马座时,谢恩·史密斯发现的原始信号显然没有被探测到——但鉴于有一大堆数百万个信号,最有可能的解释仍然是,这是来自人类技术的传输,碰巧“奇怪”,恰好以正确的方式欺骗了我们的过滤器

" 突破计划的执行董事,博士

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皮特·沃顿说:“虽然我们无法得出一个真正的技术签名,但我们越来越相信,我们有必要的工具来检测和验证这些签名是否存在

" 突破性监听正在让公众可以自己检查巴夏礼扫描的所有数据

该团队还刚刚发表了两篇论文(由Smith和Sheikh领导),概述了数据采集和分析的细节,以及一份研究说明,描述了2021年4月用巴夏礼望远镜对比邻星进行的后续观测

Listen将使用世界各地的一套望远镜继续监测比邻星,它仍然是技术特征搜索的一个引人注目的目标

该团队继续改进算法,以提高他们区分“针”和“干草”的能力,包括作为最近与kaggle合作完成的众包数据处理竞赛的一部分

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“就这个特定的候选者而言,”西蒙说,“我们的分析表明,它极不可能真的来自比邻星的发射器

然而,这无疑是我们迄今为止看到的最有趣的信号之一

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