用红外线望远镜寻找外星生命

丁冰青

有了由红外线调节的探测器的辅助，天文学家对外星智能生命的探索延伸到了新的领域。这种新型望远镜点亮了探索未知世界的一片崭新天空。

“红外线将成为一种很有用的星际通信方式。”加州大学圣地亚哥分校物理系助教、天文物理学和空间科学研究中心成员谢莉·莱特说道。由她带领的新型望远镜研制工作，正在多伦多大学天文学与天体物理学邓拉普研究所进行。

一束强有力的红外线激光只需维持1纳秒，它的脉冲就能发出比恒星更亮的光。在近红外光下，星际气体和尘埃几乎是透明的，所以即使是在远距离的情况下，也可以得到这些信号。同时，比起可见光，用红外线发送等量信息可以节省更多的能源。

这个想法可以追溯到10年前。已故的诺贝尔奖得主查尔斯·汤斯生前致力激光研究，他1961年在报刊上发表了对红外线应用的想法。

50余年来，科学家一直致力用无线电信号观测天空，在这方面也确实拓展了一定的视野。然而，能够捕捉到红外线脉冲的仪器是近几年才投入应用的。

“我们不得不等待，”莱特说道，“因为要等科技跟上我们脚步。”对她而言，这个等待的时间是足足8年。

3年前，在邓拉普研究所，莱特购买了最新的探测器，测试其是否能够应用于望远镜。最终他们做到了。邓拉普研究所的研究员杰罗姆·梅尔亲自动手，在研制新型仪器的过程中起到了关键的作用。近红外光地外文明搜索计划简称NIROSETI。

相比之前的可见光探测器，NIROSETI能收集到更多信息。通过记录一段时间内的光照层次，找出那些有可能来自地外文明的信号，我们就能对其模式进行分析。与此同时，根据这些记录，我们也能以新的思路重新审视那些有可能是外星信号的记录。

红外线能够穿透更远的气体和尘埃，所以新的探测器能够观测数千光年远的星球，而不是区区数百光年。“开普勒”任务已经成功地发现众多围绕恒星运转的星球，其中不乏类地行星。这些发现也催生了新的探测计划，去寻找来自更多不同种类的星球上的信号。

目前，NIROSETI已经入驻位于圣何塞东部汉密尔顿山上的加州大学利克天文台，并于2015年3月15日进行了第一次观测。

一直以来，利克天文台都是地外文明搜寻计划和新型天文望远镜的研究场所，它由莱特在运营总监雷明顿·斯通的指导下建立，当时她还是加州大学圣克鲁兹分校的研究生。加州大学伯克利分校的丹·韦特海默和理查德·特里夫斯设计了新型天文望远镜。

NIROSETI也可以揭示有关物理宇宙的新信息。“这是人类第一次在纳秒范围内用红外线波长观察宇宙。”韦特海默说，“这款望远镜可以发现新的天体物理现象，甚至可以回答地球是否是唯一存在生命体的星球这个问题。”

该团队还包括地外文明搜寻计划的创始人弗兰克·德雷克，他是搜寻计划研究所和加州大学圣克鲁兹分校的高级顾问，同时也是一名积极的天文观测者。

德雷克指出，新型望远镜有很多附加优点，他说：“（红外线）信号很强，因此我们只需要小型望远镜去接收信号。小型望远镜可以节省更多的观测时间，从而达到观测更多恒星的目的。”而且，新型天文望远镜比射电望远镜更便宜。

德雷克说，这种新型望远镜也有一个缺点：“必须有某种地外文明恰巧冲着我们的方向发射信号，否则我们就什么也观测不到。”然而，德雷克也看到了这个缺点积极的一面。他说：“如果我们收到冲着我们发来的信号，那很可能意味着，在宇宙中除了地球人，还有其他外星文明正在积极寻找自己以外的生命体。只要它们足够友好，我们就能最终找到它们。”

NIROSETI团队还包括来自加州大学伯克利分校的杰弗里·马西和安德鲁·西蒙，以及邓拉普大学的学生帕特里克·多瓦尔。该项目资金来自比尔和苏珊·卢姆菲尔德的慷慨支持。