[비즈한국] SETI 是帶著一個大膽的目標開始的：尋找可能從地球外文明流散出來的訊號。然而遺憾的是，它最終在沒有取得顯著成果的情況下落下了帷幕。SETI 最著名的專案之一是 SETI@home，它旨在借用全球各地眾多人士電腦的閒置時間，來分析海量的無線電訊號。最近，這個持續了數十年的巨大專案的最終分析結果釋出了！令人驚訝的是，確實發現了一些可疑的訊號。
天文學家們利用現已坍塌的阿雷西博射電望遠鏡，從宇宙各地收集了大量無線電訊號。其中大部分是自然現象產生的訊號，但其中或許混雜著我們正在尋找的、由外星文明產生的人造無線電訊號。自動分析模式並過濾掉疑似人造訊號的工作持續了很長時間。然而，需要分析的資料量過於龐大，在有限的計算資源下很難進行高效分析。因此，天文學家們在 1999 年啟動了 SETI@home 專案，利用全球各地眾多市民的電腦作為分散式資源。
伯克利大學的研究團隊在嘗試進行 SETI 資料分析時，恰逢分散式計算技術正在研究中。於是，研究團隊在地球人的幫助下啟動了 SETI@home 專案。僅用了幾天時間，全球 100 多個國家就有超過 20 萬名想要尋找外星人的人下載了該程式。一年內，外星獵人的數量就超過了 200 萬。當人們不使用電腦、螢幕保護程式啟動的閒置時間裡，每個人個人的電腦都在搜尋外星人的訊號。
在過去的 20 多年裡，收集了超過 120 億個訊號資料。從中首先過濾掉自然訊號，尋找人造訊號。尤其引人注目的是那些在極短時間內突然洩露的強無線電訊號現象。因為這很難用一般的自然現象來解釋。當然，這些訊號中並不只有外星人制造的。絕大多數是人類自己的訊號。其中也混雜了人造衛星或周邊城市噪音產生的訊號。就像城市的燈光淹沒了星光一樣，已經快速城市化的地球天空，對於射電望遠鏡來說也是一個充滿嘈雜噪音的世界。必須在這些噪音中搜尋並發現外星人微弱的訊號。
最近有研究表明，自然現象中也會瞬間洩露出強無線電閃爍。比如遠處的超新星爆炸或伽馬射線暴天體。因此，即使不是真正的外星文明訊號，也可能產生看起來像可疑訊號的假陽性訊號。當然，這種情況不僅在無線電波中，在鄰近波長的其他電磁波領域也會留下可觀測的痕跡。因此，在捕捉到無線電訊號的瞬間，如果額外確認相同方向是否有伽馬射線、X 射線等其他光線同時被檢測到，就可以判斷這是伴隨爆炸的自然訊號，還是真正無法解釋的人造訊號。
研究團隊在分析訊號之前，首先讓系統學習了 3000 個被稱為“夥伴(Buddy)”的偽造訊號。在此基礎上，先篩選出被強烈懷疑是虛假訊號的資料，然後再分析剩餘的訊號。過去 20 年間進行了徹底且艱苦的分析。在 120 億個訊號中過濾掉了 100 萬個訊號，其中又篩選出了 1000 個更具可疑性的訊號。最終，選出了 100 個最終候選目標。這些是最具潛力的訊號。
首先，這些訊號都是在天文學家所期待的正確頻率範圍內捕捉到的。在 SETI 專案啟動時，天文學家法蘭克·德雷克(Frank Drake)推測，外星文明很有可能在 21cm 波長(1420MHz)附近的中心氫線頻率進行無線電通訊。氫是宇宙中最常見的成分，因此是隨處可見的通用標記。因此，技術文明必然會意識到這種無線電的存在。此外，共享頻率基準也比較容易。如果有外星種族成功實現了不同文明間的通訊，那麼他們很有可能首先利用這種通用的無線電。此外，這種無線電是不被地球大氣層阻擋、能夠穿透的光，且不易被星際物質吸收或散射，因此在穿越長距離進行交流時具有優勢。
此外，天文學家們關注的不是那種只爆發一次的無線電，而是像蓄意發出的脈衝訊號一樣會跳動的訊號。另一方面，如果有外星文明，那麼它很可能位於一顆圍繞中心恆星執行的行星上。如果是這樣，該行星的無線電訊號應該同時顯示出規律性的多普勒效應。隨著行星繞恆星執行，從地球上觀測到的無線電訊號會規律性地經歷紅移和藍移。如果這種規律性的變化也同時發生，那麼被認為是外星文明訊號的可能性就更高。透過這些嚴苛條件並存活下來的有前景的訊號共有 100 個。
現在需要對這 100 個訊號進行更系統的分析。遺憾的是，阿雷西博望遠鏡已經坍塌並報廢了。取而代之的是，地球上其他巨大的射電望遠鏡可以承擔剩餘的角色。天文學家們目前正在利用中國直徑 500 米的巨型射電望遠鏡 FAST 尋找類似的訊號。FAST 比阿雷西博望遠鏡強大八倍。因此，科研人員正在使用 FAST 重新觀察這 100 個候選訊號來源的方向，並對每個訊號進行 15 分鐘的精密觀測。最終目標是過濾出確定無疑是人造的訊號。不久之後，FAST 的最終觀測結果將會發布。
當然，當最終結果出來時，為了不感到過於失望，也需要提前做好心理準備。此前已經有過許多短暫興奮後又感到失望的案例。著名的“Wow! 訊號”事件至今也未能準確查明其真面目，留下了謎團。近年來，各種猜測層出不窮，有人認為那是偶然經過那片天空的彗星，或者是反射了地球大氣層的衛星訊號，又或者是觀測到了其他恆星的無線電。然而，在時間流逝的今天，確認其真面目幾乎是不可能的。難以確認“Wow! 訊號”真面目的最重要原因，在於自首次目擊以來，人類再也沒能捕捉到過第二次。
正因如此，系統性且全球性的大規模探測才顯得至關重要。僅僅在某一個地方幸運地捕捉到一次是不夠的，只有在至少兩三個地方同時捕捉到，才能驗證訊號並確認其真面目。現在，探測外星智慧文明訊號的任務已從 SETI 轉移到了“突破聆聽(Breakthrough Listen)”專案。為了繼承 SETI 未竟的夢想和精神，人們正在以更大規模聆聽來自宇宙的訊號。
許多天文學家期待，隨著即將竣工的大型射電望遠鏡陣列 SKA，以及人工智慧技術的加入，不久的將來，人們至少能夠討論這種探索外星智慧文明的行為是否有意義。外星文明真的存在嗎？我們是否真的會迎來能夠確切談論它們存在與否的那一天？雖然這可能是一件毫無意義的事，但這種看似無用的事情，難道不正是其有趣之處嗎？
在最初 SETI 專案啟動時，人員僅有 6 名。早期收集的資料大部分甚至沒能得到妥善分析就被廢棄了。或許當時外星文明的訊號就已經傳入，但因為預算和資源不足，可能剛好錯過了。探索外星文明並確認它們的存在，毫無疑問是一項需要大量時間、努力和能量的工作。確認它們的存在真的如此有價值、如此重要嗎？如果我們找不到它們，最終可能會以徒勞無功告終，但如果最終找到了，那它將被銘記為歷史上最有價值的挑戰。最終，這個命運取決於該專案的最終成功與否。
參考
https://www.science.org/content/article/scienceadviser-final-spark-seti-home
作者 Ji Woong-bae 是誰？他熱愛貓和宇宙。小時候看過《銀河鐵道 999》後，就萌生了要向世人傳遞宇宙之美的夢想。目前擔任世宗大學自由專業學院助理教授，同時參與講座、寫作等各種科學傳播活動。他著有《每天一片宇宙》、《星光閃耀的宇宙科學家們》、《雖無法觸及卻能知曉》、《看見宇宙就會浮現的奇怪問題》等書籍，並翻譯了《給真正航行在宇宙中的搭車客指南》、《我為何殺死了冥王星》、《量子生活》、《Cosmigraphic》等書。