超越边界，探索宇宙，SETI在搜寻外星信号上的开拓性探索
搜寻地外文明计划正在以未曾探索的频率波段探索外星生命。
（图源：欧洲空间局/美国国家航空航天局）
在地球之外也有生命存在吗？这个问题已经成为了科学界中最难以回答的一个。尽管看起来无边无际的宇宙蓝图似乎暗示了大量生命存在的潜在可能，恒星之间巨大的距离还是让搜寻变得像在宇宙中大海捞针。
搜寻地外文明计划（SETI）是天文学的其中一个分支。它们致力于通过不寻常的信号来搜寻地外生命，这被成为技术信号。识别出技术信号不仅能说明生命的存在，还能特别发现使用先进技术的智能文明的存在。
因为这种技术中产生的信号很大一部分是能在无线电信号中被检测到的，所以着眼于这些波长对于探索可能的地外文明来说是一个合乎情理的起点。
从前的技术信号调查只包括了超过六亿赫兹的无线电频率，剩下的更低的频率实际上是未经探索的。这排除了日常使用的通讯服务，比如空中交通管制，海上紧急广播，和广播电台，它们都在地球上发射这种低频的辐射。
低频辐射还没有被探索是因为在这种频率下工作的望远镜是很新的。低频的无线电波有更少的能量，意味着它们更难被检测出。
在我们已有结论的调查种，我们有史以来第一次探索了这些频率。
低频阵列（洛法尔）是世界上最灵敏的低频望远镜，适用于一千万到两亿五千万赫兹。它有52台射电望远镜组成，分布欧洲各处，还有更多的仍在开发中。在相互协同使用时，这些望远镜能达到高分辨率。
位于爱尔兰比尔（图源：维基百科，CC BY-SA）
然而，我们的调查只运用的这些无线电站中的两个：一个在爱尔兰比尔，另一个在瑞典昂萨拉。我们调查了44颗围绕着除太阳外其他行星的，已被美国国家航空航天局认定为凌日系外行星勘测卫星的行星。在两个夏天的时间里，我们用两台望远镜在110兆到190兆赫兹下扫描了这些行星。
一开始，这看起来没有很大量的目标，但是对比起高频观测来说，低频观测在具有大视野上拥有主要优势。这是因为在高频下能被覆盖的天空区域面积减少了。
在洛尔法的作用下，我们的望远镜在每个方位都覆盖了5.27平方度的天空。观测最终达到了每个望远镜方位三万六千个目标，如果算上邻近的恒星和它们的行星，目标可达超过一百六十万个。
干预信号
搜寻宇宙中的技术信号带来了一个巨大的挑战：相同的技术信号在地球上无处不在。这成为了一个阻碍，因为在搜寻过程中使用的望远镜的灵敏度水平足以检测来自太阳系途中的信号，比如一趟电话。
所以，我们收集到的数据被成千上万来自地球的信号所吞没，为隔离和识别地外信号方面造成了巨大的困难。因为需要从广阔而又嘈杂的数据库中筛选数据，这给搜寻工作增加了困难。
洛法尔在银河系中寻找技术信号的恒星概览图（图源：欧文·约翰逊， CC BY）
我们提出了一个富有创新性的方法来减轻这类无限频率干涉的影响，叫做“巧合拒绝”方法。它在我们每台望远镜处都考虑了本土无线电发射。比如，如果我在爱尔兰的望远镜旁边打电话给我的导师的话，这通电话不会显示在瑞典的数据里，反之亦然（主要是因为望远镜并不指向我们所在的方向，而是指向一颗可能的系外行星）。
所以，我们决定只考虑在一瞬间同时出现在两个无线电站的数据库的信号，这说明了它们来自地外。
以这种方式，我们把上千个可能的信号削减到了零个。这说明我们在探索中没有发现任何智能生命的迹象，但我们才刚刚开始探索，宇宙中还有不尽其数的像地球一样的行星。知道了运用巧合拒绝方法能带来高成功率，这可能是帮助我们未来在其中之一的行星上发现生命的关键。
在低频下还有很多种方法可以搜寻技术信号。现在另一个姐妹研究（内努法尔）正在研究三十兆至八十五兆赫兹的频率。与此同时，未来的洛法尔研究将会增加未来十年的调查数量。收集的数据也会用来研究天文物体，比如脉冲星、快速射电暴、射电系外行星等。
好在，我们只是刚刚站在一段漫长旅途的起点而已。很多令人惊奇的事物将会被发现的，对此我深信不疑。如果我们足够幸运，我们或许能够收获最大的奖赏，那就是来自宇宙中的陪伴。