遼寧
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原作：Andy Tomaswick
翻譯：李思綺
美編：趙書晨
后臺：李子琦
原文鏈接：https://www.universetoday.com/articles/are-we-missing-alien-lighthouses
歐洲南方天文臺（ESO）四激光導星設施發出的明亮光柱。
圖源：ESO/P. Horálek
迄今為止，尋找地外文明（SETI）一直聚焦于一種特定的信號：人類當前自身的最頂尖技術所能產生的信號。但有沒有可能這種方法本身就是錯誤的呢？如果一個注重資源利用的文明覺得向宇宙發射高能飛秒激光脈沖太浪費了呢？一篇由Dániel Apai,、Chia-Lung Lin和Kevin Wagner發表于arXiv的預印論文認為實際情況也許就是如此，因此我們應該轉向尋找長持續時間脈沖的星際信標。
星際通信，譬如一個先進文明在不同恒星殖民地之間的溝通，深受資源和時間的限制。在論文中，作者們做了一個簡單的假設：一個試圖發送星際信息的外星文明同時希望降低成本。老實說，在SETI社群中這一觀點存疑，因為一些人認為“成本”是一個人類基于人類生存環境所創造出來的相對概念，而外星文明可能根本沒有這個顧慮。
不管如何，這個信號必須是“可探測”的，所以它必須是一個趨近于連續發射的信號，這就構成了維持星際通信網絡中最大的成本。目前，人類能發射的激光最多只能維持一飛秒，不能長時間保持內比附近的恒星更亮的強度。但是這種激光的系統極其復雜，所以也十分昂貴。論文的作者們認為外星人不會使用這樣嬌貴的系統進行星際通信。
相反，他們會使用更加堅固耐用、可大規模生產的激光發射器發射更長的脈沖。作者們想象這些外星激光呈現微秒到毫秒量級，以便在數光年的距離內保持合理的數據傳輸速率。但是，這種傳輸技術存在一個主要瓶頸：來自本地恒星的干擾。
這幾乎是不可能的：從一個恒星周圍分辨出環繞它的外星人為的慢脈沖信標。所以，作者們覺得外星文明可能會將這樣的“燈塔”放置在某種星際軌道上，至少在母星系的最外圍。這樣它的信號就不需要與恒星本身發出的光競爭。
關鍵在于，我們人類目前的天文觀測對于這種激光信號幾乎是失明的狀態。傳統的光學SETI聚焦于單個恒星，尋找納秒級的光爆。任何遠離母星或者頻率更低的廣播信號會被現有的SETI觀測完全忽略，除了旨在監測大片天空，尋找納秒到秒量級的光學瞬變信號的Pulsed All-sky Near-infrared Optical SETI (PANOSETI)。不過文章的作者們認為PANOSETI的分辨率太低，無法捕捉到他們所尋找的“宇宙信號塔”。
為了彌補這一盲點，作者們提出了"宇宙燈塔計劃"，運用三項技術來分析我們的的恒星近鄰是否存在此類信標：現成的GPU處理海量圖片以捕捉微秒級脈沖（雖然實際拿到這些供應受限的芯片可能有點困難），qCMOS探測器用來提高大規模巡天的對比度和分辨率，最后，可大規模生產的折衍混合透鏡在大視場上改善圖像質量。
綜合以上的技術，作者們計算得出，一個普通的1m望遠鏡可以捕捉到約65光年內100兆瓦、10微秒脈沖的激光。雖然這個看起來像一個大到離譜的激光，但實際上這只是我們對于星際通信功率的預期的最底端。這個65光年的范圍涵蓋了大約3000顆恒星，足以讓我們對最近的恒星近鄰進行一次非常詳細的SETI研究。
如果真的有一個宇宙燈塔在黑暗中打著“雙閃”，那這個計劃可能是我們發現它的最佳機會。但到目前為止，它僅僅只是一個提議，并沒有明確的方案或者資金路徑。不過，鑒于其相對便宜的報價，它也不是沒有可能被某一個對SETI感興趣的慈善家發現。也許施密特天文臺系統還有空間再容納一架望遠鏡。
責任編輯：張雨荷
牧夫新媒體編輯部
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雙峰火山上空的巴納德環
圖源：Gonzalo Laserna Vargas
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