Làm thế nào 'Wow!' Hoạt động tín hiệu

Có phải chúng ta một mình trong vũ trụ? Câu hỏi trêu ngươi này là điều đã khởi động cuộc tìm kiếm khoa học nghiêm túc đầu tiên về trí thông minh ngoài Trái đất ( SETI ) vào những năm 1970. Năm 1973, Đài quan sát vô tuyến của Đại học bang Ohio - được gọi là "Big Ear" - bắt đầu quét bầu trời để tìm những dấu vết nhỏ nhất của quá trình truyền sóng ngoài trái đất, những vết cháy trong không gian im lặng đến chói tai [nguồn: Kawa ]. Và vào một đêm tháng 8 năm 1977, tín hiệu đáng kinh ngạc đầu tiên mà họ nhận được không phải là tiếng rên rỉ mà là tiếng gầm.

Jerry Ehman là một giáo sư của bang Ohio tình nguyện với thí nghiệm Big Ear SETI vào mùa hè năm 1977 [nguồn: Krulwich ]. Cứ sau vài ngày, một người đưa tin bằng xe đạp sẽ đến văn phòng của Ehman với một đống bản in được tạo ra bởi máy tính khung chính của kính thiên văn. Công việc không thể thiếu của Ehman là quét những con số gây tê liệt về sự bất thường, bất kỳ thứ gì nổi bật so với độ ồn thấp liên tục của bức xạ nền.

Vào ngày 18 tháng 8 năm 1977, Ehman đang quét các chỉ số từ ba ngày trước đó thì anh ta bắt gặp một thứ hoàn toàn khác. Thay vì 1s và 2s thông thường và 4s không thường xuyên, có một luồng gồm cả chữ cái và số báo hiệu một đường truyền vô tuyến lớn hơn 30 lần so với tiếng vo ve nền của không gian sâu [nguồn: Krulwich ]. Lấy một cây bút màu đỏ - dù sao thì anh ấy cũng là một giáo viên - Ehman khoanh tròn dãy số bí ẩn "6EQUJ5" và hào hứng viết nguệch ngoạc bên cạnh nó một từ duy nhất "Chà!"

Hơn 35 năm sau, cái gọi là "Wow!" tín hiệu vẫn là "cuộc gặp gỡ gần nhất" mà nhân loại từng có với những gì có thể có hoặc có thể không phải là một loài ngoại lai. Vụ nổ mạnh của sóng vô tuyến chỉ kéo dài 72 giây, nhưng nhiều nhà thiên văn học và nhà nghiên cứu UFO nghiệp dư tin rằng các đặc điểm độc đáo của tín hiệu chỉ ra nguồn gốc thiên thể [nguồn: Kiger ]. Trong ba thập kỷ kể từ khoảnh khắc đáng kinh ngạc ban đầu đó, không ai có thể tái tạo tín hiệu hoặc xác định nguồn cuối cùng của nó, vũ trụ hay trái đất.

1. Cách thức hoạt động của SETI
2. Trường hợp cho 'Wow!' Tín hiệu
3. Trường hợp chống lại 'Wow!' Tín hiệu

Hành tinh gần nhất có kích thước tương tự Trái đất và nằm trong vùng sinh sống hẹp của ngôi sao của nó được đặt tên là Kepler-186f. Nếu có sự sống trên hành tinh này, không ai trong chúng ta sẽ không bao giờ biết được. Đó là bởi vì Kepler-186f cách chúng ta 493 năm ánh sáng [nguồn: Vergano ].

Khi cuộc tìm kiếm trí thông minh ngoài Trái đất (SETI) bắt đầu vào những năm 1960, các nhà thiên văn học đã nhanh chóng bác bỏ ý tưởng về việc đến thăm một hành tinh xa lạ. Những tiến bộ công nghệ cần thiết để bắn con người trên khắp thiên hà, giống như hành tinh có thể sinh sống gần nhất, vẫn cách chúng ta vài năm ánh sáng .

Thay vào đó, các khoa học SETI quyết định ở lại Trái đất, nhưng để ý đến các tầng trời. SETI quyết định nếu cuộc sống thông minh là ngoài kia thì nó phải có hiểu biết về sóng vô tuyến và phổ điện từ. Giống như chúng ta, loài người ngoài hành tinh có lẽ không có nguồn năng lượng vô hạn để chu du khắp vũ trụ tìm kiếm bạn bè. Cách hiệu quả nhất để nói, "Xin chào, vũ trụ. Chúng tôi ở đây!" là gửi một đường truyền vô tuyến.

Câu hỏi tiếp theo cho các nhà khoa học SETI là lắng nghe ở đâu? Dự đoán tốt nhất được thúc đẩy bởi hai nhà vật lý Cornell vào đầu những năm 1960, Philip Morrison và Guiseppi Cocconi. Hai người đàn ông cho rằng một dạng sống ngoài Trái đất đủ thông minh để làm chủ quang phổ điện từ sẽ cố gắng tạo ra thông điệp của nó bằng một "ngôn ngữ chung" mà bất kỳ ai cũng có thể hiểu được [nguồn: Kiger ].

Theo Morrison và Cocconi, tần số điện từ phổ biến nhất được phát ra bởi nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, hydro. Nếu một người ngoài hành tinh cố gắng giao tiếp với chúng ta qua một kênh mở, nó sẽ chọn 1420 megahertz, còn được gọi là "đường hydro".

Và thế là bắt đầu cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Sử dụng kính viễn vọng vô tuyến lớn, các nhà thiên văn học tập trung vào một vùng trời nhỏ và lắng nghe dấu hiệu mờ nhạt nhất của một đường truyền bất thường đến trên tần số 1420 MHz. Sau khi lắng nghe trong vài phút, kính thiên văn chuyển sang vùng trời nhỏ tiếp theo, vân vân và vân vân [nguồn: Andersen ].

Và đó chính xác là những gì Jerry Ehman và các tình nguyện viên SETI khác đã làm với kính thiên văn Big Ear ở bang Ohio vào mùa hè năm 1977. Họ đang nghe một mảnh của bầu trời gần chòm sao Nhân Mã và đo cường độ của tín hiệu thu được. kênh 1420 MHz.

Ehman và những người khác đã ở đó trong nhiều năm, luôn nhận được cùng một giây và 2 bức xạ phông nền bình thường, cho đến ngày 15 tháng 8, khi Big Ear thu được một tín hiệu đáng kinh ngạc sẽ vang vọng trong nhiều thập kỷ.

Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu lý do tại sao "Chà!" signal tạo nên một trường hợp tuyệt vời như một thông điệp từ ET.

Trong 72 giây vào ngày 15 tháng 8 năm 1977, kính thiên văn vô tuyến Big Ear thu được một tín hiệu lớn gấp 30 lần tiếng ồn xung quanh bình thường. Nhưng điều gì làm cho tín hiệu này xứng đáng với "Wow" nổi tiếng của Jerry Ehman? Tại sao đối với nhiều nhà thiên văn, nó giống như một thông điệp từ một hành tinh xa lạ?

Đầu tiên, nó liên quan đến dòng hydro. Tần suất của "Chà!" tín hiệu được ghi là 1420,4556 MHz, gần như chính xác bước sóng điện từ của hydro [nguồn: Krulwich ]. Các nhà khoa học của SETI kết luận rằng nếu một loài ngoại lai chọn một tần số duy nhất để phát đi một thông điệp tầm xa.

Đặc điểm nổi bật thứ hai của "Wow!" tín hiệu là "hình dạng" của nó. Hình dạng của tín hiệu vô tuyến mô tả nó sẽ trông như thế nào nếu được vẽ biểu đồ theo thời gian.

Khi "Chà!" Tín hiệu lần đầu tiên được phát hiện bởi Big Ear, nó được đăng ký là 6 trên thang đo "độ lớn" của kính thiên văn. Một vài giây sau, nó chuyển sang chữ "E" (máy tính chỉ có thể báo cáo các chữ số đơn lẻ, vì vậy khi một số vượt quá 9, nó sẽ chuyển sang các chữ cái). Tín hiệu đạt đỉnh ở "U" (tương đương với số 30), sau đó nó từ từ giảm trở lại 5. Vẽ tín hiệu trên đồ thị, bạn sẽ có được một hình kim tự tháp gần như đối xứng.

Tại sao hình dạng của tín hiệu lại quan trọng? Bởi vì nó phù hợp với hình dạng bạn mong đợi từ một nguồn không gian sâu. Đây là lý do tại sao [nguồn: Andersen ]:

Một đặc điểm trêu ngươi khác của "Wow!" tín hiệu là độ sắc nét của đường truyền. Khi kính thiên văn vô tuyến nhận được sóng điện từ từ một nguồn vũ trụ tự nhiên, giống như chuẩn tinh, sóng vô tuyến được khuếch tán trên một dải tần số.

Không phải là "Chà!" tín hiệu. Kính thiên văn Big Ear đang nghe trên 50 kênh khác nhau, không chỉ 1420 MHz, và không có kênh radio nào trong số đó đăng ký một đốm sáng [nguồn: Andersen ]. Đối với nhiều nhà khoa học của SETI, đây là một dấu hiệu rõ ràng về một sự truyền vô tuyến có chủ đích từ một thế giới xa xôi, không phải là một sự kiện vũ trụ ngẫu nhiên.

Tiếp theo, chúng ta sẽ nghe những gì những người hoài nghi nói và những gì chúng ta đã khám phá ra trong 35 năm kể từ lần đầu tiên chúng ta nghe thấy "Chà!"

'Chà!' Ngay phía sau

Nếu "Chà!" tín hiệu thực sự là "xin chào" từ ET, vậy chúng ta có nên trả lời không? Vào năm 2012, để kỷ niệm 35 năm của "Wow!" signal, National Geographic và Đài quan sát Arecibo ở Puerto Rico đã chiếu lại một luồng phản hồi kỹ thuật số được thu thập qua Twitter, trong đó có lời cảnh báo thân thiện từ diễn viên hài Stephen Colbert: "Chúng tôi không ngon miệng. Thực tế, chúng tôi khá khó tính và chúng tôi gặp khó khăn trong răng của bạn "[nguồn: Space.com ].

Nếu bạn tin rằng chúng ta không đơn độc trong vũ trụ - hoặc muốn tin - thì câu "Chà!" signal đưa ra bằng chứng thú vị rằng ai đó, ở đâu đó, đang cố gắng nói "xin chào".

Sau đó, có một tin xấu. Trong hơn ba thập kỷ kể từ khi Jerry Ehman khoanh tròn "6EQUJ5" đáng kinh ngạc trên bản in của mình, không có kính viễn vọng vô tuyến SETI nào ghi lại được bất cứ điều gì giống như "Chà!" tín hiệu. Big Ear thậm chí còn quét cùng một mảng bầu trời 100 lần nữa, nhưng không tìm thấy gì [nguồn: Grey và Marvel ].

Robert Gray, một nhà thiên văn nghiệp dư và nhà phân tích dữ liệu với niềm đam mê "Chà!" signal, đã tiến hành một nỗ lực nghiêm túc nhất để tái tạo tín hiệu bằng cách sử dụng một trong những kính thiên văn vô tuyến lớn nhất và xấu nhất trên Trái đất, Very Large Array (VLA) ở New Mexico.

Năm 1995 và 1996, Gray nhắm VLA vào Nhân Mã , lần đầu tiên kính thiên văn được sử dụng một cách rõ ràng để tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống ngoài Trái đất. VLA - kết hợp sức mạnh của 27 ăng-ten vô tuyến riêng biệt - nhạy hơn 100 lần so với Big Ear, loại đã bị ngừng hoạt động vào năm 1997 [nguồn: NRAO , Grey và Marvel ].

Đáng buồn thay, Grey không tìm thấy dấu vết của câu "Chà!" tín hiệu với VLA. Nhưng điều đó không đủ để thuyết phục anh ta rằng đoạn ghi âm ban đầu là một số trục trặc [nguồn: Grey và Marvel ].

Trong một cuộc phỏng vấn năm 2012 được công bố trên tạp chí The Atlantic , Grey đã lập luận rằng những giả định của chúng ta về việc truyền sóng vô tuyến ngoài trái đất đều sai. Chúng ta tưởng tượng một ngọn hải đăng liên tục chiếu về phía Trái đất từ ​​một hành tinh xa xôi. Nhưng năng lượng cần thiết để duy trì một sự phát sóng như vậy - theo mọi hướng, mọi lúc, trong hàng triệu năm ánh sáng - bằng hàng nghìn hàng nghìn nhà máy điện lớn nhất của chúng ta.

Điều gì sẽ xảy ra nếu nền văn minh ngoài hành tinh không phải là một chủng tộc siêu tiên tiến với nguồn tài nguyên vô hạn, mà là một thứ giống như chính chúng ta? Cách tiếp cận tiết kiệm hơn sẽ là phát tín hiệu từ một loại "ngọn hải đăng" vô tuyến truyền thông điệp của nó theo một hướng tại một thời điểm. Nếu đúng như vậy, thì hệ thống tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh hiện tại của chúng ta - tập trung vào một vùng trời trong 20 phút trước khi chuyển sang vùng tiếp theo - sẽ đòi hỏi sự may mắn to lớn để bắt được tín hiệu khi nó chớp nhoáng theo cách của chúng ta [nguồn: Andersen ] .

Năm 2017, một nhà khoa học kiêm giáo sư tại Đại học St.Petersburg, Florida tên là Antonio Paris tuyên bố đã giải được bí ẩn về tín hiệu Wow. Ông tin rằng một sao chổi chưa được phát hiện đã "lọt vào lòng" đài quan sát Big Ear 1977.

Paris đã tìm thấy hai sao chổi, 266P / Christensen và 335P / Gibbs, được phát hiện lần lượt vào năm 2006 và 2008, sẽ ở gần khu vực quan sát Chi Nhân tạo vào ngày 15 tháng 8 năm 1977. 266P / Christensen đã thực hiện chuyến thăm trở lại cùng một bản vá bầu trời từ năm 2016 đến năm 2017. Sau một chiến dịch quan sát rộng rãi, Paris phát hiện ra rằng 266P / Christensen phát ra tín hiệu vô tuyến ở tần số 1420,25 MHz. "Do đó, kết quả của cuộc điều tra này kết luận rằng phổ sao chổi có thể phát hiện được ở tần số 1420 MHz và quan trọng hơn, tín hiệu" Wow! "Năm 1977 là một hiện tượng tự nhiên từ một thiên thể trong hệ Mặt Trời", Paris nói .

Trường hợp đóng cửa? Không phải nhà khoa học nào cũng bị thuyết phục về lời giải thích này. Một số lưu ý rằng 266P / Christensen đã không ở đúng vị trí vào ngày 15 tháng 8 năm 1977. Tín hiệu cũng chỉ được phát hiện bởi một trong những "còi cấp dữ liệu", đó là máy dò của kính thiên văn. Sao chổi không di chuyển đủ nhanh để không bị phát hiện bởi cả hai còi cấp dữ liệu [nguồn: Cooper ].

Vì vậy, bí ẩn về Tín hiệu Wow vẫn tiếp tục - cho đến bây giờ.

Xuất bản lần đầu: Ngày 17 tháng 2 năm 2015

Ghi chú của tác giả: Làm thế nào 'Wow!' Hoạt động tín hiệu

Giống như hầu hết mọi người, tôi bị cuốn hút bởi ý tưởng rằng ở đâu đó sâu trong không gian, có một hành tinh trông rất giống chúng ta - hoặc không giống chúng ta - đó là nơi có sự sống thông minh. Tôi thích tưởng tượng rằng cuộc đua tiên tiến này đã vượt qua tất cả các thách thức về công nghệ và môi trường của chúng ta. Chúng có thể tạo ra lượng năng lượng vô hạn mà không cần đốt nhiên liệu hóa thạch hoặc gây ô nhiễm không khí. Chúng có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng và vận dụng các quy luật không gian và thời gian. Họ có thể ăn tất cả Oreo "Double Stuf" mà họ muốn mà không tăng thêm một ounce nào. (Tôi đã nói đây là một điều tưởng tượng.) Lý trí của tôi biết rằng cơ hội "chạm trán gần" với một chủng tộc người ngoài hành tinh là không thể xa vời, nhưng trong lúc này, tôi đang cổ vũ cho SETI và hy vọng một điều kỳ diệu hơn nữa "Chà ! " chốc lát.

Những bài viết liên quan