外星人真的存在嗎?尋找地外文明的“天眼”
“外星人真的存在嗎?”這個問題一向扣人心弦。
“真的!庇锢韺W家史蒂芬·霍金給出的答案斬釘截鐵,他并且警告地球人不要試圖與他們交流,否則像當年歐洲人抵達新大陸帶給印第安人無盡苦難一樣,類似悲劇將會重演;艚鸬木嫜元q在耳,近日,美國國防部前顧問披露艾森豪威爾總統曾3次秘會外星人的傳聞甚囂塵上,人們禁不住對可能存在的外星文明浮想連篇。
當然,最終有能力揭開外星人、外星文明謎團的,不會是什么國防部顧問或者聯邦調查局,而是天文學家。實際上,自1993年以來,全球20多個國家和地區的天文學家一直在致力于實施世界上最大的射電望遠鏡項目——“平方公里射電望遠鏡陣列”(Square Kilometer Array,簡稱SKA),期待通過該項目,捕捉到關于地外文明的任何蛛絲馬跡,解開宇宙之謎。
3000個天線連成網絡
SKA并不是一個直徑達到1公里的射電碟形天線,而是由數千個較小的碟形天線構成。國際SKA項目負責人理查德·斯基利齊表示:“這些碟形天線將采用橢圓形設計,直徑大約在15米左右,數量多達3000個!庇鼜厮沟膯痰氯R爾·班克射電天文臺負責人西蒙·加林頓指出:“為了獲得與先進光學望遠鏡同樣的觀測細節,我們需要鏡面直徑100公里的望遠鏡。很顯然,不可能建造一架口徑100公里的望遠鏡,但可以建造一個望遠鏡網絡,通過將它們連接在一起,達到同樣的效果。”SKA就是這樣一個網絡,其靈敏度將達到目前地球上任何射電望遠鏡陣列的50倍,解析度則將是后者的100倍。其掃描太空的速度是現今任何望遠鏡的1萬倍。
然而,構建這個網絡絕非易事。信號同步精度必須達到十億分之一秒,所需光纜數量連接在一起的長度可繞地球兩周。完成連接工作之后,電腦還要對每一對碟形天線進行比較。每架望遠鏡一秒鐘可產生大約20GB數據,足以在短短幾分鐘內裝滿存儲量很大的電腦硬盤,因此需要當今世界容量最大、數據處理能力最強的巨型計算機。
探查外星人是使命之一
探查地外文明只是SKA的目標之一。澳大利亞射電天文學國際研究中心SKA國際合作科學家黃明女士介紹,SKA第一項使命是直接收集從大爆炸到星系出現之前這段所謂“黑暗時期”的信息;第二項使命是研究星系、恒星的產生和發展,研究充斥宇宙大部分的暗能量和暗物質的性質;SKA有助于解釋生命的起源、幫助探查外星生命的存在,等等。
牛津大學的史蒂夫·勞林斯則希望SKA陣列能夠揭開暗能量的謎團。他說:“SKA就像是一臺時間機器。如果能夠看得更遠,所觀察到的宇宙就更為年輕,進而了解宇宙膨脹過程。暗能量似乎加速宇宙膨脹,我們將發現這種能量并有可能揭開其真面目。”SKA項目科學家、美國宇航局噴氣推進實驗室的約瑟夫·拉齊奧希望SKA陣列能夠發現地球以外世界的無線電信號。他說:“SKA陣列將擁有足夠的靈敏度,能夠發現人為產生的無線電信號,進而找到一些距離我們最近的恒星系統內的類地行星。也許在50年內,我們便可發現另一個在科技方面與我們相當接近的文明!
英國協會科學和發現中心的伊恩·格里芬博士說:“SKA將為天文學家提供一個新工具,徹底改變人們對宇宙的了解。由于面積龐大,這個望遠鏡將會顯示出星系令人難以置信的細節。通過研究激動人心的神秘天體,例如黑洞,有助于檢測愛因斯坦的相對論,讓天文學家了解更多早期宇宙史!
最佳選址即將水落石出
哪里才能安置如此巨大的射電望遠鏡陣列呢?來自太空的電磁信號極其微弱,哪里才是捕捉它們的最佳地點呢?澳大利亞射電天文學國際研究中心主任彼得·奎恩說:“SKA的選址至少要滿足2個要求:一是遠離無線電波干擾,二是足夠開闊平坦!彼忉屨f:“在城市里,受晚上燈光的影響,人們很難觀測星星。同樣道理,射電望遠鏡會受到無線電波干擾。因此必須盡可能遠離無線電波,安裝在人煙稀少的地方。當然,還需要足夠平坦、空曠的場地來安裝這個巨無霸!
經過SKA專家的評審,澳大利亞西部和南非西南部被確定為SKA的兩個最佳候選地址。今年2月,SKA將最終確定這個史無前例的鏡陣將落戶哪里。到2019年,第一期300個射電望遠鏡將投入使用,屆時人類可以看到從未見過的太空景象。預計于2024年前后項目全部完工,2030年底全面投入使用。