【{$randkws}】世界上最大的射电望远镜FAST刚刚扫描了33颗系外行星 寻找外星人的信号 - {$web_name} 并且依然是探究最多的

500米口径球面望远镜(FAST)方才在西南省份贵州达成建造。Credit: FAST
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Matt Williams, Universe Today）：位于中国的500米口径球面望远镜(FAST)是当下全球上最大、最繁琐的射电天文台。尽管它的首要目的是开展大规模的中性氢调研(宇宙中最普遍的元素)，探究脉冲星和探测高效射电爆发(FRB)，但科学家们已然打算在寻找外星智能(SETI)中使用该阵列。明星动态推荐这个探究领域的一个组成若干是寻找技术特征，这是表明先进文明存在的技术促销的标志。
尽管自20世纪60年代第一次调研着手以来，已然提出了许多潜在的技术签名，但无线电传输依然被觉得是最有或许的，并且依然是探究最多的。在最近的一次调研中，一个SETI探究人员的海外团队使用一种新方法对33个系外行星操控系统开展了有针对性的检索，他们称之为“MBCM盲检索模式”尽管探究小组运用这种模式探测到了两种“特别通讯”，但他们排除了它们是重磅明星动态对比来自高级物种的传输的想法。但是，他们的调研证明了这种新的盲模式的有效性，并或许在前方形成似乎合理的候选通讯。
这项调研是由代表FAST collaboration、Breakthrough Listen和多个大学和探究所的探究人员开展的。这含有北京师范大学天文学和天体物理学前沿探究所、北京科学技术探究院、加州大学伯克利分校空间科学评测室、德州大学天文科学探究所、齐鲁师范大学物理和电子工程学院以及格拉斯哥大学。刻画他们岗位的论文已然被《天体物理学杂志》接纳发表。
第一个SETI评测(Ozma打算)发生在1960年，由弗兰克·德雷克教授推动，德雷克方程就是以他的名字命名的。从那时起，心灵鸡汤分析大多数SETI评测都在寻找无线电通信身为技术特征，由于它们在星际空间研究的有效性。最初的评测在特定的频率上开展检索，像中性氢(21厘米)和羟基(18厘米)的吸收线，对应于1.4和1.6千兆赫(GHz)的无线电频率。
但是随着技术的提升，SETI操控系统的可用带宽已然扩展到了几十GHz的范围。另外，SETI调研已然着手依赖一种称为多波束符合匹配(MBCM)的策略来处理RFI并将其从通讯噪声中过滤出来。Vishal Gajjar博士是加州大学伯克利分校SETI探究所的探究员，也是这项探究的合著者，他经由电子邮件向《今日宇宙》阐释道:
“单碟射电望远镜观察天空的一小若干，称为光束，大约是一臂长的铅笔尖大小。尽管这些望远镜很精确，重磅奥斯卡热点但它们常常会受到附近陆地来源的干扰。以便克服这个难题，一些望远镜配备了多个光束，允许它们另外观察天空中的几个小区域。经由另外在所有波束中检索感兴趣的通讯，我们可以确定通讯是否真正来自天空中的某个源，或者它是否是干扰的结局。当在多个波束中测试到通讯时，很或许是地面干扰。”
依据Gajjar的说法，MCBM被觉得优于传统方法有三个首要缘由。其中含有:
1.更高的精确性和稳健性:MBCM可以消除由地面干扰引发的假阳性测试，从而形成更精确的结局。MBCM不易受陆地来源的干扰，所以比传统方法更稳定可靠。
2.处理速度更快:MBCM可以实时执行，比需要后处理的传统方法更快。
3.拓展覆盖范围:MBCM经由使用多波束提供更大的视野，比单波束提供更大的覆盖范围。

艺术家对高效射电爆发(FRB)的印象。Credit: Danielle Futselaar
这第三个长处针对Gajjar博士和海外团队的岗位是不可或缺的。FAST望远镜是全球上最大的射电阵列，配备了19束接收器，允许天文学家另外观察天空中的19个各异位置。当与FAST的仪器合作使用时，MCMB技术有效地消除了干扰源，确保了精确的观测。在他们的探究中，该团队使用传统的MBCM策略和一种新的检索方法观察了33颗附近的系外行星，他们称之为“MBCM盲检索模式”
正如他们在论文中强调的，盲检索模式是受最近开发的用于探究FRB的多波束盲检索模式的启发。基础思想是使用FAST的所有19个波束来检索ETI通讯，其中中心波束(波束1)跟踪目标，而其他波束身为参考波束。假如一个通讯覆盖了不相邻的波束，超过四个相邻的波束，或者一条线上有三个或更多的波束，该小组将该通讯归类为RFI。他们还察觉了四种波束覆盖方式，可以显示无线电通讯来自ETI。
如下图所示，这些含有FAST的19个梁中的任何一个，两个相邻的梁(图1a)，三个相邻的梁形成一个等边三角形(图1b)，四个相邻的梁形成一个紧凑的菱形(图1c)。任何不符合这四个类别的波束覆盖安排(如图表第二行中的三个示例)都被觉得是假阳性并被回绝。正如Gajjar所强调的，这篇论文兴办在过去的岗位基础上，他们用FAST对一样的33个系外行星操控系统开展了有针对性的观测:
“在这些观测中，我们将19波束接收器的中央波束瞄准每个单独的目标，并且只确认目标所在的中央波束的资料。假如测试到感兴趣的通讯，我们会交叉检查其他波束的一样频率，以消除地面干扰。在本文中，我们经由在所有19个光束中盲目检索通讯来开展更完整的检索，而不管视野中是否存在任何系外行星操控系统。这种方法允许我们开展不可知的检索，而无需事先知晓光束中存在的任何潜在目标。”

MBCM盲检索模式示意图。第一行显示了三个允许通讯的例子，而最下面一行显示了三个禁止通讯的例子。Credit: Luan, Xiao-Hang, et al. (2023)
在扫描了这33颗系外行星后，探究小组察觉了两个相当不寻常和有趣的通讯。正如Gajjar所述，尽管评估这些通讯具有考验性(由于它们只出如今一个波束中)，但经过彻底检查后，他们确定它们只是RFI干扰:
“其中一个通讯只出如今望远镜的两个偏振之一中。通常状况下，在较长的观察时间内，天空源在两种偏振态下显示出相似的强度，但第一个通讯并非如此，所以很轻松被忽略。第二个通讯更有趣，由于它在两种偏振态下显示出一样的强度。经过更认真的检查，我们察觉第二个通讯的频率相当接近已知的干扰源。”
在另一种状况下，对资料的进一步检查显示一个波束中的通讯具有相当低的信噪比(STN)。该小组还回绝了这一通讯，由于它的行为相似于他们察觉的其他RFI实例。尽管没有测试到明确的技术特征，但这项调研是相当宝贵的，由于它评测了团队的静默模式技术。更重大的是，这两个被确认的通讯是后续观察的合适目标，这些观察或许在前方几年由Breakthrough Listen(有史以来最大的SETI奋斗)开展。
“这是SETI领域的革新性进展，”Gajjar说。“在SETI中，这项技术首次被部署。这种独特的技术或许是有用的，由于它缩减了假阳性的数量，允许更有效地检索来自外星文明的通讯。经由缩减干扰量，多波束符合抑制提升了检索的灵敏度，并使其更轻松测试到或许被忽略的微弱通讯。”