突破监听使用射电望远镜监测来自地球附近数百个恒星系统的发射，以寻找窄带信号，这些信号可能是有意的通信或来自其他星球文明的无线电泄漏。鸣谢:扎伊娜·谢赫，突破听
据加州大学伯克利分校（罗伯特·桑德斯）：科学家们设计了一种新技术，用于寻找和审查来自我们银河系其他文明的可能无线电信号——这是寻找外星智能(SETI)的一项重大进展，将大大增强未来任何外星生命探测的信心。
今天的大多数SETI搜索是由地球上的射电望远镜进行的，这意味着任何地面或卫星无线电干扰——从Starlink卫星到手机、微波甚至汽车发动机——都可以产生模拟太阳系外文明技术特征的无线电信号。自1960年第一个专门的SETI计划开始以来，这种错误的警报带来了希望，然后又破灭了。
目前，研究人员通过将望远镜指向天空中的不同位置来检查这些信号，然后返回最初检测到信号的地方几次，以确认这不是一次性的。即使这样，信号也可能是地球上产生的某种奇怪的东西。
这项新技术由加州大学伯克利分校突破监听项目的研究人员开发，旨在检查信号是否确实穿过星际空间的证据，从而排除信号只是来自地球的无线电干扰的可能性。
突破监听，最全面的SETI搜索，用射电望远镜监视南北天空，寻找技术信号。它还瞄准了银河系平面上的数千颗恒星，这是一个文明可能发射信号的方向，特别关注银河系的中心。
“我认为这是长期以来无线电SETI的最大进步之一，”Breakthrough Listen的首席研究员兼Berkeley SETI研究中心(BSRC)主任Andrew Siemion说，该中心运营着世界上运行时间最长的SETI项目。“这是我们第一次拥有一种技术，如果我们只有一个信号，就有可能让我们从本质上将其与射频干扰区分开来。这是相当惊人的，因为如果你考虑像哇！信号，这些往往是一次性的。”
西米恩指的是俄亥俄州的一架射电望远镜在1977年观测到的著名的72秒窄带信号。发现这个信号的天文学家写道:“哇！”这个信号看起来不像是由正常的天体物理过程产生的在数据打印输出上用红墨水写的。此后再未观测到该信号。
“第一次ET探测很可能是一次性的，我们只能看到一个信号，”西米恩说。“如果信号不再重复，我们对此就没什么可说的了。显然，最有可能的解释是无线电频率干扰，这也是最有可能的解释哇！信号。拥有这种新技术和仪器能够以足够的保真度记录数据，这样你就可以看到星际介质或ISM的影响，这是令人难以置信的强大。”
加州大学伯克利分校的研究生Bryan Brzycki在今天(7月17日)发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中描述了这项技术；西米翁；Brzycki的论文顾问Imke de Pater，加州大学伯克利分校天文学荣誉退休教授；和加州山景城的SETI研究所的同事。
Siemion指出，在未来的SETI观测中，Breakthrough Listen将采用所谓的闪烁技术和天空定位，包括使用西弗吉尼亚州的绿岸望远镜(世界上最大的可操纵射电望远镜)和南非的MeerKAT阵列。
坐落在西弗吉尼亚州一个无线电安静的山谷中的格林班克望远镜是突破监听的主要监听站。功劳:史蒂夫·克罗夫特，突破听
将信号与ET区分开
60多年来，SETI的研究人员一直在扫描天空，寻找与恒星和灾难性事件(如超新星)的典型无线电发射不同的信号。一个关键的区别是，无线电波的自然宇宙来源产生宽范围的波长，即宽带无线电波，而像我们这样的技术文明产生窄带无线电信号。想想收音机的静电干扰和调频电台的调谐。
由于地球上人类活动产生的窄带射电暴背景巨大，寻找来自外太空的信号犹如大海捞针。到目前为止，还没有来自太阳系以外的窄带无线电信号被证实，尽管突破监听在2020年发现了一个有趣的候选信号——被称为BLC1。后来的分析确定，这几乎肯定是由于无线电干扰，西米恩说。
然而，Siemion和他的同事们意识到，来自地外文明的真实信号应该表现出通过ISM时产生的特征，这有助于区分基于地球和基于空间的无线电信号。由于过去的研究描述了星际介质中的冷等离子体(主要是自由电子)如何影响来自脉冲星等射电源的信号，天文学家现在对ISM如何影响窄带无线电信号有了很好的了解。这种信号的振幅会随着时间的推移而起伏，也就是说，它们会闪烁。这是因为信号被插入的冷等离子体轻微折射或弯曲，所以当无线电波最终通过不同的路径到达地球时，这些波会发生积极和消极的干涉。
我们的大气层会产生类似的闪烁，影响恒星发出的光线。行星不是点光源，不闪烁。
Brzycki开发了一种计算机算法，可以作为Python脚本使用，该算法分析窄带信号的闪烁，并挑选出那些在不到一分钟的时间内变暗和变亮的信号，表明它们已经通过ISM。
“这意味着我们可以使用适当调整的管道来明确识别来自遥远来源的人为排放和地面干扰，”de Pater说。“此外，即使我们没有使用这种技术来寻找信号，这种技术在某些情况下也可以确认信号来自远处，而不是本地。这项工作代表了无线电SETI历史上第一个超越空间再观测滤波器的信号确认新方法。”
Brzycki现在正在西弗吉尼亚州的Green Bank望远镜进行无线电观测，以证明该技术可以快速剔除地球上的无线电信号，甚至可能检测到窄带信号中的闪烁——这是一种技术签名候选信号。
“也许我们可以在单独的观察中识别这种效应，并看到衰减和变亮，实际上可以说信号正在经历这种效应，”他说。“这是我们现在可用的另一个工具。”
这项技术只能用于距离地球超过10，000光年的信号，因为信号必须穿过足够多的ISM才能显示出可检测的闪烁。任何来自附近的信号——例如，BLC 1号信号似乎来自我们最近的恒星，比邻星——不会表现出这种效应。
