外星信号可能藏身于未探索的毫米波段

传统搜索的局限与“水洞”假设

数十年来，地外文明搜寻（SETI）计划主要集中于1.42至1.66 GHz的射电频段。这一区间被称为“水洞”，因为它恰好位于氢原子（1420 MHz）和羟基（1660 MHz）的自然辐射频率之间——这两种分子结合形成水。科学家长期认为，一个技术先进的文明可能会意识到氢和羟基的宇宙学意义，并选择在这一相对安静的频段进行通信或监听。然而，这一假设限制了搜索的频谱范围，使得毫米波和亚毫米波波段几乎未被探索。

打开新射电窗口：ALMA的独特机遇

英国曼彻斯特大学的博士生Louisa Mason在皇家天文学会全国天文学会议上报告了一项新研究：她利用智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的存档观测数据，首次在该高频波段进行SETI搜索。与传统方法不同，她并未申请新的观测时间，而是分析了原本用于其他天文学研究的数据，寻找可能指示技术存在的窄带无线电信号。窄带信号通常难以由自然天体物理过程产生，因此被认为是潜在技术特征（technosignature）的候选。

Mason在ALMA的Band 3（约84–116 GHz）中选择了两个小的频率窗口进行搜索，但未发现任何高于阈值的候选信号。尽管结果为空，她强调这项研究证明了高频射电望远镜在SETI中的可行性。ALMA极高的灵敏度和空间分辨率使其能够探测到微弱信号，而此前没有任何仪器在该频段系统性地执行过SETI搜索。

恒星伴星：被低估的搜索范围

研究的一个关键创新在于重新评估了射电观测中实际涵盖的恒星数量。当望远镜指向一个目标天体时，其视场（field of view）内会包含许多其他恒星，这些“恒星伴星”（stellar bycatch）通常被忽略。传统方法依赖盖亚卫星（Gaia）的星表来估算，但盖亚只能识别较亮或较近的恒星。

Mason改用贝桑松银河系模型（Besançon Galactic Model）来估算每次观测中完整的恒星种群，包括那些太远、太暗或难以在现有星表中可靠识别的恒星。她将这一方法应用于之前一次基于1327个望远镜指向的SETI搜索，结果发现：使用盖亚星表仅能识别约28.8万颗恒星，而使用银河系模型后，这个数字飙升至超过610万颗。这意味着我们对银河系的搜索覆盖率可能比之前认为的要大得多。

未探测到信号的科学意义

Mason强调，没有检测到信号并不意味着智能生命不存在，只是说明在所研究的极小频率窗口内，没有发现高于阈值的候选信号。这一结果反而为未来SETI调查提供了重要指导：

• 应该更广泛地覆盖射电频谱，包括毫米和亚毫米波段。
• 应充分利用现有天文观测的存档数据，这些数据中隐藏着大量未被分析的恒星伴星。
• 结合银河系模型可以更准确地评估已搜索的恒星数量，帮助优化后续观测策略。

未来展望与技术细节

论文《利用高频干涉数据探索SETI参数空间的策略》在NAM2026会议上展示。研究指出，ALMA的多个频段（如Band 6、Band 7等）尚未被用于SETI，未来可开展系统性搜索。此外，随着射电干涉阵列（如SKA）的建成，结合高频段观测能力，人类有望更全面地覆盖宇宙通信的潜在频段。

此项工作不仅拓展了SETI的频谱边界，还展示了跨学科工具（如银河系模型）在提升搜索效率方面的价值。即使当前没有发现，每一次对未知频段的探索都在缩小技术文明的参数空间，推动我们对宇宙中生命可能性的理解。

原标题：Could alien signals be hiding on a different radio channel?。 来源：phys.org。

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