天文学家是如何寻找地外生命的？

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图片来源：Zhengzaishuru/Shutterstock

长期以来，我们一直对外星生命的想法着迷。最早的书面记录呈现“外星人”的概念是在公元200年的亚述作家萨莫萨塔的卢西安的讽刺作品中看到的。

在一部小说中，卢西恩写了一次月球之旅，以及他想象中在那里生活的奇异生活——从三头秃鹫到大象大小的跳蚤，应有尽有。

现在，2000年后，我们仍然写着超越地球的史诗般的冒险故事，以结识超凡脱俗的生物（搭便车指南，有人吗？像这样的故事具有娱乐性和启发性，我们一直在努力找出科幻小说是否会成为科学事实。

并非所有的外星生命都是一样的

在寻找地球以外的生命时，我们面临着两种可能性。我们可能会发现隐藏在太阳系某处的基本微生物生命;或者我们将识别来自遥远某处智能生命的信号。

与《星球大战》不同的是，我们不是在另一个星系中谈论遥远的地方，而是在附近的其他恒星周围。正是这第二种可能性真正让我兴奋，也应该让你兴奋。对智能生命的探测将从根本上改变我们在宇宙中看待自己的方式。

在过去的80年里，致力于寻找外星智能（SETI）的项目一直在不知疲倦地以无线电信号的形式寻找宇宙“你好”。

我们认为任何智能生命都会通过无线电波进行通信的原因是，这些波能够在太空中传播很远的距离，很少与恒星之间的尘埃和气体相互作用。如果有什么东西试图沟通，那么他们会通过无线电波进行交流，这是一个相当公平的赌注。

突破收听倡议中使用的三个无线电设施。从左到右：100米罗伯特·C·伯德绿岸望远镜，64米穆里扬（帕克斯）射电望远镜，64天线MeerKAT阵列。资料来源：NRAO，CSIRO，MeerKAT

聆听星空

迄今为止最令人兴奋的搜索之一是Breakthrough Listen，这是最大的科学研究计划，致力于寻找地球以外智能生命的证据。

这是俄罗斯企业家朱莉娅和尤里米尔纳资助的众多项目之一，并附有一些重要的资金。在十年的时间里，这项努力将投入总计1亿美元，他们手头的任务艰巨。

Breakthrough Listen目前的目标是最接近的100万颗恒星，希望能够识别任何不自然的外星人制造的无线电信号。使用全球各地的望远镜，从澳大利亚的64米Murriyang Dish（Parkes）到南非的64天线MeerKAT阵列，搜索是史诗般的规模之一。但这不是唯一的一个。

隐藏在旧金山北部喀斯喀特山脉的艾伦望远镜阵列（Allen Telescope Array）是第一台专门为SETI使用而建造的射电望远镜。

这个独特的设施是另一个令人兴奋的项目，能够在一年中的每一天搜索信号。该项目目前正在升级原始菜肴的硬件和软件，包括同时瞄准几颗星的能力。这是非营利性研究机构SETI研究所的一部分。

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正方形中央的小蓝点是目前人类在我们银河系中的广播范围。资料来源：亚当·格罗斯曼/尼克·里瑟

太空激光器

SETI研究所也在寻找最好解释为“空间激光器”的信号。

一些天文学家假设智能生物可能会使用巨大的激光进行通信，甚至推动航天器。这是因为即使在地球上，我们也在研究激光通信和激光推进的光帆。

为了在夜空中寻找这些神秘的闪光，我们需要全球各地的专用仪器，这些仪器目前正在开发和部署中。这是一个研究领域，我很高兴看到进展并热切期待结果。

在撰写本文时，遗憾的是尚未发现外星激光信号。

在那里，某个地方

思考宇宙中可能生活的人或事物总是很有趣的，但我们必须克服一个问题才能与外星人见面或交流。这是光速。

我们赖以通过空间进行交流的一切都需要光，而光只能传播得如此之快。这就是我寻找智能生命的乐观情绪开始消退的地方。宇宙很大——真的很大。

从这个角度来看，人类在1901年开始使用无线电波进行远距离通信。第一个跨大西洋信号只传播了122光年，仅到达银河系中0.0000015%的恒星。

你的乐观情绪是否也消退了？没关系，因为这是美妙的事情...我们不必找到生命就知道它就在那里，在某个地方。

木星和冰冷的卫星欧罗巴。欧罗巴快船任务的概念图目前正在开发中。图片来源：NASA/JPL

当我们考虑数万亿个星系，七亿颗恒星，以及可能更多的行星在可观测的宇宙中时，感觉我们几乎不可能孤单。

我们不能完全限制我们需要的参数来估计有多少其他生命形式，正如弗兰克·德雷克（Frank Drake）提出的著名建议，但使用我们最好的估计和模拟，目前最好的答案是成千上万的可能文明在那里。

宇宙甚至可能是无限的，但这对我来说太多了，我的大脑在工作日无法理解。

不要忘记小外星人

因此，尽管我们敏锐地倾听信号，但我们可能在我们的有生之年找不到智能生命。但外星人还有希望。

那些隐藏在众目睽睽之下的，在我们太阳系的行星体上。在接下来的几十年里，我们将以前所未有的方式探索木星和土星的卫星，寻找基本生命的痕迹。

火星将继续被人类探索，这使我们能够从新的和未探索的地区发现和检索样本。

即使我们未来的外星人只是微小的微生物，知道我们在这个宇宙中有同伴仍然会很好。

本文根据知识共享许可从The Conversation重新发布。阅读原文。

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原标题：《『人类仍在寻找外星人：以下是天文学家如何寻找地球以外的生命》

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