并非说是外星人：SETI 揭示来自遥远恒星的无法解释的脉冲

行星与恒星

六十多年前，搜寻地外文明（SETI）的计划正式启动，即弗吉尼亚州西岸格林班克天文台的“奥兹玛计划”。这项调查由著名天文学家弗兰克·德雷克（他创造了德雷克方程式）领导，在1960年4月至7月期间，利用天文台25米（82英尺）的天线观测了两颗邻近的类太阳恒星——波江座ε和鲸鱼座τ。据universetoday.com报道，自那时起，科学家们已在不同波长下开展了多次调查，以寻找其他恒星周围科技活动（又称“技术特征”）的迹象。

虽然尚未发现确凿证据表明存在先进文明，但科学家们在许多情况下仍无法排除这种可能性。在最近的一篇论文中，美国宇航局资深科学家理查德·H·斯坦顿描述了他多年来对1300多颗类太阳恒星进行光学SETI信号探测的结果。他指出，这项探测揭示了一颗距离地球约100光年的类太阳恒星发出的两个快速相同脉冲，与四年前观测到的另一颗恒星发出的类似脉冲相吻合。

斯坦顿博士是美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的资深研究员，曾参与“旅行者”号任务，并担任重力恢复与气候实验（GRACE）任务的工程经理。退休后，他致力于利用位于加州大熊湖谢伊梅多天文台的76.2厘米（30英寸）口径望远镜和他设计的多通道光度计，开展地外文明搜寻计划（SETI）。他撰写的调查研究论文发表在《宇航学报》（Acta Astronautica）杂志上。

多年来，斯坦顿利用这些仪器观测了超过1300颗类太阳恒星，寻找光学SETI信号。与传统的SETI巡天（使用射电天线寻找潜在地外信号传输的证据）不同，光学SETI寻找的是可能由激光通信或定向能阵列产生的光脉冲。近年来，由于“摄星计划”、NASA的“星际探索定向能推进”（DEEP-IN）概念以及类似的星际任务概念，后者已被考虑。

正如斯坦顿所指出的，光学SETI领域的起源可以追溯到施瓦茨和汤斯在1961年的一项研究。他们认为，外星智慧生命（ETI）发送比其恒星更耀眼的光学信号的最佳方式是使用强烈的纳秒激光脉冲。

使用红外波长、高分辨率光谱或可见光波段的特殊设备来搜索这些脉冲。

正如斯坦顿通过电子邮件向《今日宇宙》透露的那样，他的 SETI 搜索与传统的光学调查不同：

我的方法是观察一颗恒星大约1小时，使用光子计数法对恒星的光进行采样，其采样率在天文学中被认为是非常高的时间分辨率（100微秒）。然后，根据得到的时间序列，搜索脉冲和光音。该仪器使用现成的组件，可以组装成基于PC的系统。我不确定是否有其他人投入大量时间进行这项工作。我目前还没有发现类似的脉冲。

经过多年的搜寻，斯坦顿在观测大熊星座的F型恒星HD 89389时报告了一个意外的“信号”。HD 89389比我们的太阳略亮，质量也略大。根据斯坦顿的论文，该信号由两个快速、相同的脉冲组成，间隔4.4秒，这在之前的搜索中从未被发现过。随后，他将其与飞机、卫星、流星、闪电、大气闪烁、系统噪声等产生的信号进行了比较。

正如他所解释的那样，在 HD89389 周围检测到的脉冲有几个特点，与以前见过的任何脉冲都不同：

a. 恒星先变亮，再变暗，然后又恢复到其周围环境亮度，整个过程大约持续0.2秒。这种变化太强烈了，不可能是由随机噪声或大气湍流造成的。如何让一颗直径超过一百万公里的恒星在十分之一秒内部分消失呢？这种变化的源头不可能像恒星本身那么遥远。

b. 在这三次事件中，都观测到了两个基本相同的脉冲，间隔在1.2到4.4秒之间（第三次事件是在今年1月18日的观测中发现的，但未包含在论文中）。在超过1500小时的搜寻中，从未探测到任何类似的脉冲。

c. 第一个脉冲峰值之间的恒星光的精细结构在4.4秒后的第二个脉冲中几乎完全重复出现。没有人知道如何解释这种现象。

d. 在同步拍摄中，或是在背景传感器中，没有检测到任何物体靠近恒星，而这些传感器很容易检测到靠近目标恒星的远距离卫星。来自飞机、卫星、流星、鸟类等的常见信号与这些脉冲完全不同。

对类似信号的历史数据进行重新检验后，发现在2021年于HD 217014（飞马座51）附近探测到另一对脉冲。这颗主序G型恒星距离地球约50.6光年，其大小、质量和年龄与太阳相似。1995年，上普罗旺斯天文台的天文学家发现了一颗围绕这颗恒星运行的系外行星，这颗行星是一颗炽热的气态巨行星，后来被命名为Dimidium。这是迄今为止发现的首批系外行星之一，也是首次在主序恒星周围发现系外行星。

斯坦顿表示，当时该信号被认为是鸟类造成的假阳性。然而，详细的分析排除了所有观测到的脉冲的这种可能性。斯坦顿探索的其他可能性包括地球大气引起的衍射，可能是由于冲击波引起的。然而，这种可能性不大，因为冲击波必须在完美的时间发生才能与两个光脉冲同时发生。其他可能性包括太阳系中遥远天体对星光的衍射、地球卫星或遥远小行星引起的日偏食，以及直边的“边缘衍射”（索末菲效应所描述的）。

还有一种可能性是引力波产生了这些脉冲，这需要进一步考虑。另一个有趣的可能性是，它可能是外星文明（ETI）的结果。正如斯坦顿所指出的，无论是什么调制了这些恒星的光，它肯定离地球相对较近，这意味着任何外星文明的活动都一定发生在我们的太阳系内。然而，斯坦顿强调，这需要更多数据。

“目前这些解释都无法真正令人满意，”他说。“我们不知道是什么样的物体能够产生这些脉冲，也不知道它离我们有多远。我们也不知道这两个脉冲信号是由某种东西在我们和恒星之间经过产生的，还是由某种东西在不穿过恒星区域的情况下调制了恒星光线产生的。在我们了解更多信息之前，我们甚至无法确定是否有外星人参与其中！”

光学SETI（OSETI）或激光SETI项目已有多个案例，包括“突破聆听”和“超高能辐射成像望远镜阵列系统”（VERITAS）合作项目。然而，斯坦顿的方法为未来的SETI巡天项目提供了许多机会，可以寻找类似的光学脉冲样本。为此，他提出了两种方法，可以更多地揭示这一现象，并帮助天文学家对其可能的原因进行更严格的限制：

使用同步光学望远镜阵列来观测事件。如果物体在恒星和我们之间移动，这种方法应该能告诉我们它沿视线方向的移动速度，以及它的大小和距离。如果恒星的光线在没有物体穿过区域的情况下发生调制，那将会非常有趣。使用相距几百公里的望远镜观测事件可能会发现，每个脉冲到达时间的任何差异仅仅是由于从恒星到每个望远镜的光时差异造成的。那么，除非这种差异能以某种方式归因于恒星本身，否则我们将面临更多需要解释的问题！