系外行星 K2-18b 搜寻外星文明旌旗灯号 尚未发明“人工电波”

K2-18b 位于狮子座，环绕一颗红矮星运行，处在恒星宜居带内，是近年来研究最为集中的系外行星之一。 不雅测显示，该行星大年夜气中富含二氧化碳和甲烷，这一组合令其成为“Hycean 行星”的热点候选——即拥有富氢厚大年夜气、下方可能覆盖全球液态海洋的一类世界。 这一特点也使 K2-18b 成为 SETI 研究者重点监督的目标之一。

在最新的不雅测中，科研团队动用了位于美国新墨西哥州的卡尔·贾斯帕·詹斯基超大年夜阵列（VLA）和位于南非的 MeerKAT 射电千里镜，这两台设备都是今朝地球上最强大年夜的射电千里镜之一，此次结合监测行动在不雅测安排上也相当罕有。 不过，硬件只是工作的一部分，在射电天文学中，用于筛选和过滤数据的软件同样关键，因为千里镜接收到的大年夜量旌旗灯号都来自地球人类活动，必须经由过程复杂算法与潜在的天体旌旗灯号加以区分。

起首，研究人员对已知受地面无线电干扰严重的频段进行了射频干扰（RFI）樊篱，对落在这些频段内的旌旗灯号全部剔除；假如假设外星文明“刚好”应用这些频率，人类可能须要在月球后头安排射电千里镜等方法才能真正听到对方。 其次，团队应用多普勒效应进行筛选：在行星间传播的旌旗灯号，因相对活动应表示出明显的频率漂移，是以任何几乎没有多普勒变更的旌旗灯号都被视为来自地球本身而被直接清除。

在这项研究中，VLA 应用的是 Commensal Open-Source Multi-Mode Interferometer Cluster 体系，MeerKAT 则应用 Breakthrough Listen User Supplied Equipment（BLUSE）体系，它们是当前从海量背景噪声中筛选“可疑旌旗灯号”的关键对象。 然而，若何设定筛选逻辑仍由科研人员负责，论文中提到团队在数据处理中施加了五项束缚前提，以从数以百万计的旌旗灯号中寻找可能的“技巧特点”（technosignatures）。

在信噪比（SNR）方面，研究团队作出了一个颇具争议的选择：剔除信噪比低于 10 或高于 100 的旌旗灯号。 这一策略有助于清除极弱的误报，以及平日只在单个天线中出现的强仪器伪迹，但也有可能把真实但相对微弱的外星旌旗灯号一并滤掉落。 研究还应用多波束分析：千里镜在天空中形成多个“波束”，个中一个直接指向 K2-18b，其余指向别处，假如旌旗灯号来自该行星，应只涌如今对准 K2-18b 的波束中，而地面干扰则往往同时涌如今多个波束里。

别的一种潜在的办法是“凌星过滤”——假如旌旗灯号来自行星本身，那么在行星从恒星背后掩食的阶段应临时消掉。 不过，因为此次不雅测窗口内没有产生 K2-18b 的“二次凌星”，这一检查并未真正启用。

在应用上述多重筛选后，团队申报称，在全部不雅测窗口内固然检测到数以百万计的潜在旌旗灯号，但没有任何一个经由过程全部过滤前提，最终未发明任何可被认定为来自 K2-18b 的窄带人工无线电“技巧特点”。 对于期望“听到”外星文明的人而言，这一成果或许略显掉望，但对科学而言，这恰是向前迈进所需的过程。

经由过程对该行星体系的彻底扫描并确认“未检出”，研究团队得认为该体系中可能存在的发射器功率设定“上限束缚”。 论文指出，假如那边存在文明，其无线电发射功率至少不会明显强于类似已经坍塌的波多黎各阿雷西博雷达那样的地面举措措施，也就是说，对方并没有效远超这一程度的巨大年夜射电“灯塔”向宇宙大声呼叫呼唤。

更重要的成果在于此次工尴尬刁难主动化过滤体系的一次“概念验证”。 在 VLA 和 MeerKAT 结合不雅测中产生的数百万条旌旗灯号记录，几乎弗成能依附人工逐条检查，而本次研究展示的算法和软件流程为将来大年夜范围搜刮奠定了基本。 当更大年夜型的射电举措措施——例如平方公里阵列千里镜（Square Kilometer Array）——投入应用后，这些技巧将赞助科研人员从更为宏大年夜的数据大水中高效筛选潜在外星文明旌旗灯号。

研究团队指出，尽管 K2-18b 今朝仍然“安静”，但人类监听宇宙的才能正在赓续晋升，一旦那边或其他世界上的聪明生命开端“开口措辞”，人类将更有才能第一时光捕获到这些来自宇宙深处的呼唤。 相干成果已以题为《应用 VLA 和 MeerKAT 针对 Hycean 候选行星 K2-18b 开展窄带技巧特点搜寻》的论文情势公开在预印本平台 arXiv 上。