作者：佰思科学 ｜沈东旭 邱亚明
人类的智慧文明是不是宇宙中的唯一？这个问题困扰了无数的人。宇宙如此之大，但为什么迄今仍未发现其他智慧文明？从1960年开始，科学家开始使用射电望远镜接收太空信号，希望找到外星文明的迹象，被称作SETI（search for extraterrestrial intelligence）。
SETI到现在整整60年了。一个甲子弹指一挥间，遗憾的是一个靠谱的外星消息也没发现。这六十年间"最像"外星信号的，是著名的"WOW！"信号。为啥是这么个古怪名字？要从1977年开始说起。在美国俄亥俄州立大学，有一座射电望远镜，被称作大耳朵（Big Ear）。
Jerry Ehman（2018年）
1977年8月的一天，在这里工作的天文学家Jerry Ehman在查看大耳朵接收到的数据时，发现了一个非常奇怪的信号，他顺手在旁边写下了WOW！至此这个著名的太空信号就被称作"WOW！"信号。
"WOW！"信号的打印纸
这是一个以1420.4556 MHz为中心频率，带宽小于10 KHz的窄带信号，接收到的时间是1977年8月15日。上图中用数字和字符来代表接收到的信号的幅度。你看到"6EQ UJ 5"可能感觉不到有什么特别，但如果把幅度变成曲线，你就会发现有意思的地方了。
WOW！信号曲线图
这里详细解释一下WOW！信号曲线的含义。首先，每个值代表了12秒内的信号取样值，因此六个值总共代表了72秒钟的信号持续时间。其次，每个符号都代表信号的幅度，十以内用0到9的数值，高于十用字母，A代表10，B代表11，E代表14，而U表示30到31之间的信号幅度。将六个幅度值连接起来，你会得到一个非常完美的曲线。
被称作大耳朵的俄亥俄州立大学射电望远镜天线
但先不要急着惊讶，更惊人的事情在后头。让我们先看看这个所谓的"大耳朵"的样子。上图中是大耳朵的照片，可以看到，它拥有两个天线阵，正好似一对耳朵。更重要的是，它们是固定在地面的，不像后来更先进的射电望远镜，天线面是可以转动的。
转动的射电望远镜（GIF）
这又意味着什么呢？实际上，固定在地面的大耳朵在随着地球的自转缓慢转动。因此，它在旋转过程中，必然由于角度原因，进入天线的信号由弱到强，当正对信号源的时候，达到了最大，然后逐渐减弱。可以推断出，输入信号有固定幅度，持续时间超过72秒，长得是下面这个样子。
输入信号的可能形态
我们都知道，但凡自然界的信号，长相都不可能太完美，除非是人为信号。下图是SETI计划中一个典型信号的截图。一开始怀疑是外星文明信号，后来发现是地球上的无线电波从月球表面反射回来的结果。因此，一个信号能长成WOW！的样子，确实可疑大大的。
从月球表面反射的无线电信号
于是问题就来了，这信号是怎么来的呢？首先，科学家们排除了地球上人为信号干扰的可能性。实际上，1420 MHz频段属于受保护频段，专用于太空研究，地面通信禁止使用。那么，这个信号就只能来自于太空。由于大耳朵的两个天线只有一个收到了这个信号，而且当时的系统设计并不能区分信号来自于哪一个耳朵，于是科学家们在天空中确定了人马座方向的两个区域，即当时大耳朵天线指向的区域。
神秘信号发出的位置（圆圈中的红色区域）
奇怪的是，在后面的几个月里，Ehman一直努力寻找类似的信号，但再也找不到了。1995年，科学家使用著名的西弗吉尼亚绿岸（Green Bank，WV）射电望远镜对上述区域进行观察。此外，1999年，有人用绿岸的26米口径VLA（Very Large Array）进行观察，仍然一无所获。
位于绿岸的VLA
假如WOW！信号是一种自然现象，那么早晚能再收到类似信号。但迄今为止，WOW！信号是人类所见过的唯一。如果这是外星智慧文明的信号，为什么不再发给我们了呢？没人能回答这个问题。1998年，俄亥俄的大耳朵天线被拆掉了，场地变成了一个高尔夫球场。大耳朵再也没机会收听外星来电了。
大耳朵所在地现在只剩下这么块牌子
2012年，著名的阿雷西博望远镜，向人马座方向发送了一系列无线电信号。不过，这些信号还在路上呢，到达这个方向最近的恒星还有几百年时间呢。
阿雷西博望远镜
2020年，有一位名叫Alberto Caballerto的业余天文学爱好者，决定换一种思路。他认为，与其被动地接收这个方向的信号，不如找出这一区域哪些恒星有最大的产生智慧文明的可能性，然后主动进行观察，寻找文明的迹象。
位于WOW！信号源区域的星空照片
于是，他利用GAIA巡天卫星的恒星数据，查找了WOW！信号区域全部的恒星。GAIA是欧洲航天局于2013年发射的太空望远镜，用来高精度测量星体的位置、距离等信息。迄今为止，GAIA已经记录了大约10亿颗星体的信息，绝大部分是恒星，也有部分行星、彗星、小行星等。
GAIA卫星
Alberto想要搜寻的，是和太阳类似的恒星。天文学家做过研究，类似于太阳的星体最适合产生智慧文明。比太阳大的恒星寿命短，可能生命还来不及演化恒星寿命就到头了。比太阳小的比如红矮星，寿命虽长但有其他一系列问题。太阳属于G类黄矮星，还有比太阳略小的K类黄矮星，都适合生命的演化。Alberto的搜索标准是：直径在0.83到1.15太阳直径之间，表面温度在4450到6000开尔文（4177到5727摄氏度）之间，亮度在太阳的0.34到1.5倍之间。基于这一规则，总计能找到66颗恒星。
赫罗图
Alberto进一步收紧条件，要求温度和太阳5780K差最多50度，即在5730K到5830K之间，亮度和太阳差最多5%，即0.95到1.05太阳亮度之间。只有一颗恒星满足条件，但你会惊讶于这颗恒星和太阳如此相像：表面温度5783K（太阳5777K），0.9965662太阳直径，表面亮度为太阳的1.0007366。可以说这是一颗太阳的孪生兄弟，只不过分开了1801光年。
恒星2MASS 19281982-2640123
Alberto建议，先给这颗恒星起个好听的名字，比如Sun-bro之类。然后在这颗恒星周边仔细寻找行星的迹象。随着技术手段的提升，人类已经有能力探测数千光年之外的行星。或许不久的将来，能有震撼性的消息传来。希望天文学家们能给我们带来更多的惊喜。
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