“中国天眼”开启地外文明搜索外星人你在哪儿
“中国天眼”迈出探索地外生命的步伐。
记者28日从中国科学院国家天文台获悉，该台建于贵州平塘、俗称中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)，已开启其五大科学目标之一的地外文明搜索(SETI)，寻找来自宇宙深处高智慧生命的信号。
此前有人表示，如果今后一二十年里，地球接收到外星人释放的信号，那一定有FAST的功劳。
【从零到一】寻找首颗系外“磁行星”
“外星人”存在吗？有没有地外生命和地外文明？这些议题长期以来备受关注。
2016年9月25日，一口“大锅”在中国贵州省平塘县克度镇的大山里建设完毕。“大锅”是对它的俗称，其实它有个很学术的名字：500米口径球面射电望远镜，简称FAST。按照设计，这口“大锅”能够“看”到远在137亿光年的星体。
“希望能有划时代的发现。”科幻小说家刘慈欣在出席FAST项目完工仪式时这样说。
2020年1月11日，FAST通过国家验收正式开放运行。
磁场对于生命来说至关重要。科学家认为，宜居的星球除了应当有水、适宜的温度和大气外，还有一个必要条件——磁场。
作为世界上最大的单口径射电望远镜，FAST将锁定太阳系外的太空，在距离地球约100光年的范围内寻找与地球一样拥有磁场的行星，助力寻找地外生命。
“地球磁场牢牢抓住地球表面的大气，避免其被太阳风吹走，隔绝了绝大多数强烈的宇宙射线，可保护生命不受射线的伤害。”中国科学院国家天文台研究员、FAST首席科学家李菂在接受记者采访时表示。
在太阳系的八大行星中，除了地球，还有5颗拥有行星尺度的磁场，分别是水星、木星、土星、天王星和海王星。
对于太阳系外的空间，目前学界尚未真正探测到过拥有磁场的行星，但天文学家们已经发现了一些拥有磁场的褐矮星。2018年，研究人员发现了一颗质量介于行星和褐矮星之间的天体(SIMP)，磁场比木星还要强200倍左右。
“这让我们有理由相信，太阳系外也会存在很多有磁场的行星，FAST将要做的，就是突破这个零。”李菂说。
【提升“视力”】反射面相当于30个足球场
近20年来，一部分天文学家开始锁定射电信号，以期观测行星的磁场。
“如果行星有磁场，那么在主恒星星风的作用下，便会产生电磁辐射。特别是在射电这一频率跨度很宽的波段。”李菂表示。
对于地面的射电望远镜而言，大气层是“透明”的，即宇宙中的射电信号能量低、波长长，穿过大气层时不易散射，能够保留较为完整的信息被地面望远镜这双“眼睛”接收。以木星为代表的大行星辐射就发生在射电波段，这也启发人们在寻找其他同样具有磁场的行星时重点关注射电信号。
“FAST最大的优势在于接收射电信号的总面积很大，灵敏度高。”FAST能够接收遥远脉冲星发射的电磁波，包括极其微弱的电磁波。FAST的主动反射面大约25万平方米，相当于30个足球场的面积。FAST的设计目标就是把这覆盖30个足球场的信号，聚集在一个药片大小的空间里，达到毫米级精度。
与以前的射电望远镜相比，FAST有其相当大的优势，因为它的体积足够庞大。FAST主表面直径为500米，最大有效孔径为300米，是目前世界上最大射电望远镜。
当然，FAST的主要优势是它的有效收集区域。FAST可以形成一条直径为300米的抛物线，这是L波段（覆盖中性氢等）最大的总收集面积，超过任何其他望远镜。
【已经开启】将成地外文明搜索主力军
中科院国家天文台介绍，2018年9月，该台博士生张志嵩与美国加州大学伯克利分校、北京师范大学等单位合作，在FAST现场对高分辨率的地外文明搜索后端进行安装测试。2019年7月，对获得的漂移扫描数据进行分析处理，实现频率分辨率4赫兹(Hz)，并成功去除大部分人造射频干扰，筛选出多组窄带候选信号。
在此工作基础上，2020年4月27日，中科院国家天文台FAST团组发表量化展望地外文明搜索巡天的论文。基于对编号为GJ273b的“超级地球”的试观测和对地外文明各向同性等效功率的测算，FAST有潜力探测到类地行星搜索天文台(TESS)将公布的数千颗地外行星上的类地文明，以及近邻星仙女星系中的第二类卡尔达肖夫文明或其中拥有更先进技术的“外星人”。
李菂透露，FAST团组将进一步与突破聆听计划合作，共同推动地外文明搜索，以达到前所未有的深度，拓展人类对于自身在宇宙中的地位的认识。
“这是FAST的第一个地外文明搜索研究成果，为我们接下来开启地外文明搜索打下了坚实的基础。”李菂说,FAST将会成为地外文明搜索研究的主力军。
【打开新窗】
或改变对地外生命认知
FAST 一旦接收到第一颗系外行星的射电信号，将意味着打开系外宜居行星探索的新窗口。
李菂认为，虽然磁场并非地外生命存在的唯一条件，但作为保护生命的重要因素，未来愈发多样、详细的行星磁场的探测将会改变人们对地外生命的现有认知，甚至将为搜索智慧生命和地外文明提供助力。
以目前观测到的数据，银河系之内、太阳系之外存在生命的条件是普遍存在的。李菂告诉记者，地球上各种极端条件下皆存在着生命，人们在地外也探测到构成生命的C、H、O等必要元素和大量复杂分子。银河系诞生了100多亿年。恒星、行星、磁场、水以及足够的时间，这些生命演化的必要因素齐备，为何不会存在地外生命？
“FAST多个观测项目，特别是两个系统巡天计划，将力争在脉冲星黑洞系统、引力波源、基本物理常数、星系演化、生命的太空起源等方向催生重大突破。”李菂说。
如果FAST能收到太空中有编码的信号，肯定不属于天体现象。那会不会是外星文明呢？外太空是否有其他生命的存在？
我们等待着FAST的回答。
（综合科技日报、新华社等报道）
●数说FAST
最初构想：天文学家南仁东1994年提出
建成启用：2016年9月21日
正式运行：2020年1月11日
口径：500米 边框：1.5千米
接收面积：25万平方米
工作频率：70MHz－3GHz灵敏度(L波段)：2000
完成观测近1000小时发现并认证脉冲星114颗
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