BLC1:Proxima附近的候选信号

2020-12-24 21:34:10

因此,媒体对Proxima周围的候选信号BLC1充满了热议。我到处都是Twitter,所以我在这里收集自己的想法。

但是首先,免责声明:作为突破聆听顾问委员会的成员和突破聆听成员的当前博士生顾问,我比公众有比这更多的信息,但是我不是BL团队成员,也没有看到数据。我在这里的评论纯粹是笼统的,尽管它们可以提供正在发生的事情的上下文信息,但实际上它们并没有在新闻界已经发表的内容之外增加任何有关实际候选信号的已知内容。

Breakthrough Listen团队使用射电望远镜以其他方式只能由技术引起的窄带无线电信号形式寻找无线电技术的信号。这是他们想要的东西:

霍华德·艾萨克森(Howard Isaacson)关于该主题的论文中的这张图显示了外星技术向地球发射无线电信号的实际信号。在这种情况下,它不是外星人:旅行者2。

垂直轴是时间,上升。每个垃圾桶大约需要10秒钟。水平轴是频率,每个单元格是几赫兹。请注意有关此信号的一些注意事项:

在任何给定时刻,几乎所有功率都集中在单个频率仓中。这就是我们知道信号必须是人为的。来自太空的无线电信号来自始终具有一定温度的电子,原子或分子。它们也往往来自巨大的气体云,这些气体具有许多内部运动。热运动和体运动都会产生多普勒频移,从而使它们辐射的频率变得模糊。即使是最窄的微波激射器,例如水或回旋加速器,也必须比上面的信号宽4个数量级。

信号不是完美的窄带。两侧可见两个微弱的“旁瓣”(在情节之外也有较大的旁瓣)。这是由于信号调制所致,说明信号包含信息-它不是纯的“拨号音”或“门铃”。

随着时间增加(向上),信号的频率正朝着较低的频率移动。这就是我们知道信号不是来自地球的原因:望远镜位于地球上,地球正在旋转。发生这种情况时,望远镜首先朝着放射源移动(随着放射源上升),然后移开(随着放射源固定)。这会产生越来越大的红移,使信号在观察过程中“漂移”到越来越低的频率。地球表面的源将不会相对于望远镜移动,因此不会显示多普勒频移。请注意,此偏移是多普勒频移的变化-我们无法在不知道传输频率的情况下计算总的多普勒频移。

问题在于频谱中充满了这类信号。时不时地有一个来自行星际探测器,但大多数来自地球轨道卫星和地面源。 Breakthrough Listen使用先进的软件,对可以检测到的数百万个信号进行分类,并从太空中找到信号。团队排除天体以外的任何信号的方法是点点望远镜。如果信号来自地球上的某物,那么无论望远镜指向哪个方向,他们都会看到它。如果来自太空,则只有当他们指向目标时才会显示。例如,这是Emilio Enriquez关于该主题的论文中的有害误报:

该信号显然是以令人讨厌的方式调制的:仅当它们指向星形HIP 65352(第一,第三和第五行)时,才被强烈检测到,而当它们指向第二(第四和第四行)时,则没有被强烈检测到。它也有一点漂移:在一系列观察结束时,信号已经偏移了几赫兹。

但是,您会注意到,信号也出现在偏离指示的位置。那时,它非常虚弱,低于我所怀疑的阈值,这就是为什么算法将其标记为有趣的原因。但是,如果它确实来自HIP 65352,则不可能在那些偏离目标的地方出现。这可能是地面上的东西,而振荡器的稳定度很差,将功率注入了望远镜的旁瓣或其他东西。该信号的确切性质并不重要-对SETI而言,最重要的是它不是来自HIP 65352。

而且无线电频谱中充斥着这些误报!对所有这些进行筛选非常困难,并且要花费大量时间,并且已经训练了团队非常擅长识别射频干扰。的确,在经过人工检查之后,我在上面描述的四个测试中都没有任何信号幸免于难:窄带,漂移信号,仅出现在接通指示点上,从未出现在断开指示点上。

Breakthrough Listen项目使用澳大利亚的Parkes射电望远镜作为搜索技术签名的工具之一。在这种情况下,他们“背负”着距离地球最近的恒星Proxima的观测,这些观测正在寻找恒星耀斑产生的无线电辐射。这些都是每天数小时,数天的长时间凝视。他们正在寻找的信号是宽带的,具有复杂的频率和时间结构-基本上,如果您使用无线电接收机(如我们用于FM或AM传输的接收机)对其进行调谐,则该信号会出现在每个频率上,并且听起来很像复杂的静态。

但是望远镜上的设备也可以用于SETI,因此BL团队正在``专门''使用望远镜在进行耀斑研究的同时进行SETI实验。

现在,这并不意味着它就是外星人,正如团队指出的那样。这意味着它们第一次具有无法轻易排除为RFI的信号。它可能是某种有害性质的RFI,但我们不知道是什么。 Breakthrough Listen小组的Pete Worden说,有RFI的可能性为“ 99.9%”。

我们知道信号存在大约三个小时,出现在5个30分钟的“开”指示上,而根本没有出现在散布的“关”指示中。我们也知道它具有正漂移率,它出现在982.002 MHz,并且似乎未调制。

除此之外,我们了解的不多!但是根据这些信息,我们可以得出一些结论。

我无法代表团队发言,但我知道他们致力于透明度和科学严谨。他们还认真思考如何将结果传达给媒体,并谨慎对待新闻稿和同行评审结果。

不幸的是,这个消息在团队完成分析之前就泄露了出去,所以我们只能阅读茶叶和分析模糊的报纸声明,而不是阅读他们关于该主题的论文(因为他们没有完成他们的分析,所以不存在) !)

“天文社区”中的某个人(我们不知道他们是否甚至是团队中的一员)将故事泄露给了《卫报》。他们的手被迫后,团队随后对《科学美国人》和NatGeo进行了更多详细采访,强调信号可能是RFI。

现在,我对此非常脾气暴躁。 SETI具有广泛的后检测协议,泄漏者没有遵循这些协议,正是为了避免这种情况。特别是由于该团队肯定会宣布这一点,因此无需泄漏。

但是我确实很烦心的是,团队没有按照自己的意愿宣布这一点,而这种方式可以清楚说明正在发生的事情。相反,我们有很多猜测和问题,甚至团队也无法回答(因为他们尚未完成分析!)

阅读我们说的话!没有人声称这是技术签名。我们正在遵循约定的协议。在这一点上,我们有一些有趣的信号,我们认为它们是干扰信号,但到目前为止还无法找到源头。

Breakthrough Initiatives执行总监Pete Worden说:“最有可能的原因是人为原因。 “而且最有可能说的是99.9 [%]。”

我们应如何看待漂移率为正的事实?这不是我们所期望的相反吗?

它完全漂移的事实与非地面起源是一致的。它本身的漂移超出了帕克斯运动的预期范围,这意味着信号源要么在“ chi”其信号以使其频率上升,要么就没有对其自身的加速度进行校正,而是在加速。朝向地球(不是直接朝向地球,就像它正在为我们或其他事物而来,只是我们与加速方向位于同一天空半球)。

一些SETI的从业者期望信号在太阳系重心的框架中不会漂移,这意味着在我们校正运动之后,该信号将只有一个频率。这违背了这一期望。

也不是来自承载发射器的行星的旋转-这些偏移也将是负的。但这可能来自行星的轨道运动,也可能来自自由浮动的发射器,或者来自月球上的发射器。

最可能的解释可能是它是地球表面的一个源,无论出于何种原因,其频率变化都非常缓慢。

不过,直到我们对漂移有了更多了解之前,我们还不能说太多。

不完全的。如果是地面干扰,则肯定不是来自该方向。如果它确实来自太空,那么它实际上可能来自Proxima周围16弧分之一圈的任何地方,大约是满月宽度的一半。

我不是专家,但很明显982.002 MHz属于无线电频谱中相对未使用的部分,那里的无线电频率干扰不大。它处于或接近无线电天文学家所称的L波段(我猜它在技术上是UHF,因为它低于1 GHz),长期以来一直被认为是进行SETI的场所,因为它在整个电子的噪声和不透明度之间都具有极小的最小值一方面是银河系和地球的电离层,另一方面是地球大气层中的水和其他分子产生的电离层,另一方面是宇宙微波背景发出的电离层。

它距离很长一段时间以来一直是“ SETI”广播电台的首选位置的“水坑”也不远。

一些人指出,该信号可疑地接近兆赫兹的整数值,这可能是地面起源的原因(因为外星人可能不会以赫兹为标准。与准确兆赫数的偏差也与不完美的振荡器一致在典型的无线电设备中)。

也许?直到我们知道更多我们真的不能说。团队本身似乎并不赞成这个想法(在我看来,这是来自报纸文章的作者),实际上,他们已经私下与我沟通,他们没有分析这种可能性,因为他们专注于RFI。现在开始。

我们也不知道Proxima b的轨道倾角或旋转特性,因此我们也不知道它会提供什么加速度信号。如果没有适用于该星球的良好模型,并且不知道团队所看到的内容,我们只能进行推测。

就是说,如果信号重复出现并证明是来自Proxima,并且如果信号不是固有调制的,那么我们可以使用漂移来推断所传输的加速度,并可能确定它是否在行星表面上,并确定该行星的自转和轨道周期。

但是,说真的,在所有地方,我们发现的第一个信号不是来自最近的恒星Proxima,这不是非常不可能吗?

威斯敏斯特大学(University of Westminster)的天体生物学家,科学传播教授刘易斯·达特奈尔(Lewis Dartnell)表示:“反对将其作为来自半人马的Proxima信号的机会似乎令人震惊。 “我们一直在寻找外星生命已有很长时间了,而在下一个恒星系统中,它可能出现在我们家门口的想法,就是将不可能的事情堆积在不可能的事情上。

“如果那里有聪明的生活,那几乎肯定会在整个银河系中传播得更加广泛。整个银河系中仅有的两个文明有机会在4000亿颗恒星中成为邻居,这绝对超出了理性的范围。”

这是错误的,因为它基于许多未经审查的先验和假设。

首先,假设银河系中只有少数恒星发出的此类信号必须非常罕见。尽管这当然是非常合理的,但几乎每颗恒星都可能具有某种技术的想法比SETI本身还古老!确实,这是费米悖论的核心,它提出:既然普通火箭可以进行星际太空飞行,而且由于银河可以在比周围时间更短的时间内被此类火箭填满,为什么外星人不在这里现在的太阳能系统?

一个答案是“它们不存在”。另一个是“它们分布不广”。另一个是“它们在大多数地方,但是由于某些原因而避开了太阳系,也许是因为这里存在生命。”另一个是“他们曾经在太阳系中,但现在不在这里。”另一个是“太阳系中有外星技术,但我们没有注意到它”。

达特内尔(Dartnell)的“可能性不大”(Noprobability on notprobability)假设上述第二个答案是正确的,但SETI文献中也有很多传承探讨了其他答案。

但是,即使确实很少发生生物之间的星际旅行,而帕内尔(Parnell)是对的,因此不太可能居住普罗希玛(Proxima),但仍然有一个很好的论点,认为普罗希玛(Proxima)是最有可能向我们发送信号的恒星,也许甚至是唯一的恒星。这样的明星!

如果存在一个银河系社区,要么是散居国外的人,要么是拥有技术生命的许多恒星,或者甚至是一个生命已向任何地方发送技术的星球,那么它可能会建立一个通信网络。毕竟,这是SETI希望找到的。

但是,当您想与很远距离的许多地方进行通信时,点对点通信是解决问题的较差方法。当您通过手机呼叫朋友时,您的手机之间不会互相发送无线电信号。这将需要太多的功能和复杂性。而是将手机的信号发送到最近的手机信号塔。这使您的电话(和发射塔)的电源要求更加合理。然后,信号塔会通过多种方式通过许多中央节点通过复杂的路径发送信号,直到到达您朋友最近的手机信号塔为止,然后信号就以这种方式获得。

按照这种逻辑,Proxima是发送给太阳系的任何消息的“最后一英里”部分最有可能出现的地方。确实,这可能是唯一向我们传播的明星!

并请注意,该方案并不假定该消息对我们有用—太阳系可能只是网络中的一站式服务。

但是,如果他们想引起我们的注意,那么他们需要做一些我们认为显而易见的事情,这意味着他们必须猜测我们猜测哪些恒星来寻找其信号。有很多星星可供选择-我们最看哪个地方?很难说有比Proxima更好的目标。

现在,这可能都是错误的,但是重点是我们不知道什么样的光度函数或空间分布发射器可能具有这种结构,并且很容易构造可能的情况,其中Proxima或其他非常接近的恒星是我们的第一颗恒星。 d检测。

我真的不知道我不是RFI的专家,即使我也没有看到这些数据。

Molniya轨道上的任何物体都将花费-63度的时间在远地点缓慢移动,但不确定是否有L波段。俄罗斯GLONASS导航卫星是L波段的,处于65度轨道上,但圆形的飞行时间为12小时,因此不会在波束中停留那么长时间。

有一种特殊的轨道,可将卫星偏转至+/- 63度,并在长椭圆形轨道上的顶点处悬挂一段时间。这样的卫星由于朝着地球加速,所以其吃水率也将为正。乔纳森(Jonathan)一直在仔细跟踪太空中所有人造的事物(实际上是字面上的意思),他一直在尝试查看是否有任何实际的卫星可能在Proxima方向上做到这一点,但他没有在数据库中找到任何人造卫星。

经常将Parkes对准Proxima,看看信号是否重复!不幸的是,南半球没有很多设施可以完成这项工作。 MeerKAT可能很快就可以完成任务,但是很难安排时间。根据信号强度的不同,有可能将较小的望远镜对准Proxima进行搜索。

为该信号的其他示例对所有数据进行搜索。如果是RFI,那么他们很可能在不指向Proxima之前就已经看过

仔细搜索来自Proxima的其他信号。 如果有一个信号,可能会有更多。 考虑到许多RFI来源-哪些设备以982 MHz的频率传输? 任何卫星或一列卫星可以在帕克斯光束中停留3小时吗? 可能是骗局吗? 如果它永远不会重复,并且如果团队找不到很好的RFI解释,那么恐怕还会是另一个哇! 信号; 一个有趣的“也许?” 我们将永远想知道。 如果它太短暂了,我们将无法对其进行研究!