丁冰青
有了由紅外線調(diào)節(jié)的探測器的輔助,天文學家對外星智能生命的探索延伸到了新的領(lǐng)域。這種新型望遠鏡點亮了探索未知世界的一片嶄新天空。
“紅外線將成為一種很有用的星際通信方式?!奔又荽髮W圣地亞哥分校物理系助教、天文物理學和空間科學研究中心成員謝莉·萊特說道。由她帶領(lǐng)的新型望遠鏡研制工作,正在多倫多大學天文學與天體物理學鄧拉普研究所進行。
一束強有力的紅外線激光只需維持1納秒,它的脈沖就能發(fā)出比恒星更亮的光。在近紅外光下,星際氣體和塵埃幾乎是透明的,所以即使是在遠距離的情況下,也可以得到這些信號。同時,比起可見光,用紅外線發(fā)送等量信息可以節(jié)省更多的能源。
這個想法可以追溯到10年前。已故的諾貝爾獎得主查爾斯·湯斯生前致力激光研究,他1961年在報刊上發(fā)表了對紅外線應用的想法。
50余年來,科學家一直致力用無線電信號觀測天空,在這方面也確實拓展了一定的視野。然而,能夠捕捉到紅外線脈沖的儀器是近幾年才投入應用的。
“我們不得不等待,”萊特說道,“因為要等科技跟上我們腳步?!睂λ?,這個等待的時間是足足8年。
3年前,在鄧拉普研究所,萊特購買了最新的探測器,測試其是否能夠應用于望遠鏡。最終他們做到了。鄧拉普研究所的研究員杰羅姆·梅爾親自動手,在研制新型儀器的過程中起到了關(guān)鍵的作用。近紅外光地外文明搜索計劃簡稱NIROSETI。
相比之前的可見光探測器,NIROSETI能收集到更多信息。通過記錄一段時間內(nèi)的光照層次,找出那些有可能來自地外文明的信號,我們就能對其模式進行分析。與此同時,根據(jù)這些記錄,我們也能以新的思路重新審視那些有可能是外星信號的記錄。
紅外線能夠穿透更遠的氣體和塵埃,所以新的探測器能夠觀測數(shù)千光年遠的星球,而不是區(qū)區(qū)數(shù)百光年?!伴_普勒”任務已經(jīng)成功地發(fā)現(xiàn)眾多圍繞恒星運轉(zhuǎn)的星球,其中不乏類地行星。這些發(fā)現(xiàn)也催生了新的探測計劃,去尋找來自更多不同種類的星球上的信號。
目前,NIROSETI已經(jīng)入駐位于圣何塞東部漢密爾頓山上的加州大學利克天文臺,并于2015年3月15日進行了第一次觀測。
一直以來,利克天文臺都是地外文明搜尋計劃和新型天文望遠鏡的研究場所,它由萊特在運營總監(jiān)雷明頓·斯通的指導下建立,當時她還是加州大學圣克魯茲分校的研究生。加州大學伯克利分校的丹·韋特海默和理查德·特里夫斯設(shè)計了新型天文望遠鏡。
NIROSETI也可以揭示有關(guān)物理宇宙的新信息。“這是人類第一次在納秒范圍內(nèi)用紅外線波長觀察宇宙?!表f特海默說,“這款望遠鏡可以發(fā)現(xiàn)新的天體物理現(xiàn)象,甚至可以回答地球是否是唯一存在生命體的星球這個問題?!?/p>
該團隊還包括地外文明搜尋計劃的創(chuàng)始人弗蘭克·德雷克,他是搜尋計劃研究所和加州大學圣克魯茲分校的高級顧問,同時也是一名積極的天文觀測者。
德雷克指出,新型望遠鏡有很多附加優(yōu)點,他說:“(紅外線)信號很強,因此我們只需要小型望遠鏡去接收信號。小型望遠鏡可以節(jié)省更多的觀測時間,從而達到觀測更多恒星的目的?!倍?,新型天文望遠鏡比射電望遠鏡更便宜。
德雷克說,這種新型望遠鏡也有一個缺點:“必須有某種地外文明恰巧沖著我們的方向發(fā)射信號,否則我們就什么也觀測不到?!比欢?,德雷克也看到了這個缺點積極的一面。他說:“如果我們收到?jīng)_著我們發(fā)來的信號,那很可能意味著,在宇宙中除了地球人,還有其他外星文明正在積極尋找自己以外的生命體。只要它們足夠友好,我們就能最終找到它們?!?/p>
NIROSETI團隊還包括來自加州大學伯克利分校的杰弗里·馬西和安德魯·西蒙,以及鄧拉普大學的學生帕特里克·多瓦爾。該項目資金來自比爾和蘇珊·盧姆菲爾德的慷慨支持。