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​中国天文学家搜寻 TRAPPIST-1 星系外星信号:虽无收获,却为 SETI 研究立下新标杆

中国天文学家搜寻 TRAPPIST-1 星系外星信号:虽无收获,却为 SETI 研究立下新标杆 在人类探索宇宙是否存在同

中国天文学家搜寻 TRAPPIST-1 星系外星信号:虽无收获,却为 SETI 研究立下新标杆

在人类探索宇宙是否存在同伴的漫长征途上,每一次对遥远星系的观测都像是在浩瀚星海间投递一封 “问候信”。近日,中国天文学家团队针对太阳系外最具潜力的宜居星系之一 ——TRAPPIST-1 展开了一次精密的外星信号搜寻,尽管最终未能捕获到疑似地外文明的痕迹,但这次研究为人类探索宇宙智慧生命提供了重要的参考依据。相关研究的预印本已发布在 arXiv 学术平台上,引发了天文学界的广泛关注。

此次观测任务由德州大学的孙广元(音译)教授领衔的团队主导。他们将目光锁定在 TRAPPIST-1 星系,这个距离地球仅 40 光年的 “近邻”,在天文学尺度上堪称 “家门口的星系”。更令人瞩目的是,这个星系中包含 7 颗与地球大小相近的岩石行星 —— 要知道,岩石行星是孕育生命的重要前提之一,这也是它长期以来被天文学家重点关注的原因。其中,有 3 颗行星恰好处于恒星周围的 “宜居带” 内,这里的温度条件能让液态水稳定存在,而液态水又被普遍认为是生命诞生的关键要素。在这 3 颗行星里,TRAPPIST-1e 更是被科学家们视为 “第二地球” 的热门候选者,它的轨道位置、行星密度等参数都与地球有着较高的相似度,一直是地外生命搜寻的核心目标。

为了尽可能捕捉到微弱的外星信号,研究团队动用了当今世界上最灵敏的射电望远镜 —— 直径达 500 米的 FAST 射电望远镜(中国天眼)。这台位于贵州的 “国之重器” 凭借其超大口径和超高灵敏度,能接收到来自宇宙深处极其微弱的电磁信号,是搜寻地外文明(SETI)领域的 “利器”。在此次观测中,团队累计投入了 1.67 小时的观测时间,重点扫描了 1.05-1.45 吉赫兹(GHz)的无线电频段。更关键的是,这次观测采用了创纪录的频谱分辨率 —— 简单来说,就是能将这个频段的信号拆分成无数个 “精细频道” 进行分析,哪怕是地外文明可能发出的、强度微弱到接近宇宙背景噪声的人工信号,理论上都能被它捕捉到。

“我们的核心目标是寻找那些‘非自然’的无线电信号。” 研究团队在解读观测思路时解释道,“具体来说,就是那些频率非常狭窄,并且会随着行星的运动而发生规律变化的信号 —— 这种信号特征是宇宙自然过程(比如恒星活动、脉冲星辐射)无法解释的,更可能是智慧文明主动发射的‘标识’。” 举个例子,如果某颗行星上存在文明,他们发射的信号会随着行星围绕恒星的公转、自身的自转产生多普勒效应,就像救护车的鸣笛声会随着车辆靠近或远离而改变音调一样,这种规律的变化正是区分 “人工信号” 和 “自然信号” 的关键线索。

遗憾的是,经过对观测数据的细致分析,团队并未发现任何足以证明地外文明存在的 “确凿证据”—— 没有检测到符合上述特征的可疑信号。但这并不意味着这次研究毫无价值,相反,它的意义远超 “一次失败的搜寻”。首先,这次观测为 TRAPPIST-1 星系的 “文明存在可能性” 划定了新的边界:至少在此次观测覆盖的频段、时间和灵敏度范围内,该星系不存在大规模的、持续发射强无线电信号的文明。其次,它也充分验证了 FAST 望远镜在 SETI 领域的强大能力,为未来更大规模的外星信号搜寻提供了宝贵的技术参数和观测经验。

研究团队也特别强调,“没有发现信号” 绝不等于 “没有生命”。宇宙中的智慧文明可能有着完全不同于人类的 “沟通方式”—— 它们或许不使用无线电波,而是采用激光、中微子甚至人类尚未认知的某种能量形式进行交流;也有可能它们只是 “偶尔” 发射信号,恰好错过了此次 1.67 小时的观测窗口。基于这些可能性,团队已经制定了下一步的研究计划:未来将扩大观测范围,不仅会延长观测时间,还会加入对周期性信号(比如固定时间间隔发射的信号)和短时脉冲信号(比如短暂爆发的信号)的搜寻,进一步提升捕获外星信号的概率。

即便此次搜寻无果,TRAPPIST-1 星系依然是 SETI 研究中最具吸引力的目标之一。它的近距优势、多颗宜居带岩石行星的配置,让它始终占据着 “寻找第二地球” 榜单的前列。而每一次像这样的精密观测,无论结果如何,都是在为人类解答 “宇宙中我们是否孤独” 这个终极问题积累线索。从伽利略第一次用望远镜仰望星空,到如今 FAST 扫描遥远星系,人类探索宇宙的脚步从未停止。或许在未来的某一次观测中,我们就能从 TRAPPIST-1 星系接收到那封期待已久的 “宇宙回信”。

值得一提的是,人类对宇宙的探索从未局限于地外文明搜寻。就在不久前,天文学家还在宇宙中发现了一种全新类型的天体,这类天体的物理特性和形成机制都与已知天体截然不同,为我们理解宇宙的演化提供了新的视角。这也提醒着我们,在寻找 “宇宙同伴” 的同时,宇宙本身还藏着无数待解的奥秘,每一次探索都在推动人类对世界的认知边界不断拓展。