神秘信號是外星人在搗鬼嗎？

Parkes射電望遠鏡記錄到的快無線電脈沖FBR，引起了天文學家的關注，在試圖追尋其來源時，意外地在數據庫中發現與其色散關系相似的peryton信號。眾里尋她千百度，暮然回首，peryton信號竟然是“亂用”微波爐引起的！

科學家已經確認神秘的信號就在Parkes射電望遠鏡的周圍，但是到底源頭是什么呢？

大家都喜歡探索謎題，用澳大利亞Parkes射電望遠鏡搜尋奇怪的信號源就是一例經典。而將其與尋找“外星人”相聯系起來多是媒體的噱頭。

先來談談這些奇怪的信號。幾個月前，我寫了篇關于搜尋快無線電脈沖（ fast radio bursts FRBs）的文章。我們還不知道這些毫秒級強脈沖的信號源，但我們正逐漸接近答案。

首個FRB是在2007年發現的。實際上在2001年就記錄到它了，在為期六年的Parkes射電望遠鏡檔案數據的仔細排查后，這首個FRB才被發現。我們正對其他舊數據如法炮制，希望能找到更多FRB的記錄。

Sarah Burke Spolaor在斯威本科技大學讀博士期間，用同樣的方法查閱舊數據。雖然沒找到FRB，但她發現了另一組與FRB相似但不同的新信號，她將這組奇怪的新信號命名為perytons。

天文學家尋找來自天體（如脈沖星或FRB）的脈沖時，我們用一些特征峰區分信號和地球上電子設備產生的噪音。

首先，穿越星際的脈沖會發生色散，也就是說星際中帶電介質的不同會使不同頻率的波以不同的速度傳播，信號中不同頻率的波到達地球的時間也因此不同。而原本來自地球的信號不會穿過星際，就不會發生同樣的色散了。

其次，Parkes望遠鏡的一個接收器有13個像素，分別監測著天空的不同方位。如果天空中某個方向上有一個脈沖，只有一個像素會亮（如果脈沖非常強的話，鄰近的幾個像素也會亮），但如果是來自地球的信號，那么13個像素會同時亮起。

Peryton是Burke Spolaor及其同事在2011年時發現的。Perytons與他們本來想要尋找的FBR有相似的色散關系，所以Perytons通過了第一種測試，但是并沒有通過第二個測試：Parkes望遠鏡的接收器13個像素同時都亮了。所以，我們可以肯定的是，信號是來自地球的。但是到底是“誰”發出了這些信號呢？（文獻中也提及由于信號的起源仍然未知，故從神話傳中挑選了Peryton這個名字，不與任何確切的物理現象聯系。Peryton原本是一種指長著翅膀的麋鹿，它能投影人的影子。）

縮小尋找范圍

答案并不是顯而易見的。從1998到2002，僅有11個Peryton，這增加了追尋其來源的難度。

在Burke Spolaor及其同事2011年發表的文獻中，他們認為Peryton可能的來源是閃電、太陽爆發或是地球大氣層內的短暫活動，但并沒有做出確切結論。進一步的研究顯示Peryton可能與人為干擾因素有關。

就這樣，Peryton成了一個謎。就算在近三年發現了更多的FRB，我們對Peryton認識仍然非常有限。由于我們一開始就知道Peryton來源與地球非常非常接近，而這并不是宇宙輻射學的關注重點，所以Peryton來源仍一籌莫展。

直到最近，今年早些時候，我們在Peryton之謎上獲得了關鍵性的突破。

在1月19日那周，三個新的Peryton在Parkes望遠鏡的數據庫中發現了。由于Parkes望遠鏡數據處理能力的提升，每次都是在一天之內發現的。

由先前斯威本大學博士生Ben Barsdell開發的快速搜尋脈沖軟件應用于我們最近的項目SUPERB中，提高了探測速度。如果我們能在短時間內探測到信號，那我們就能回顧這周內該地方是否有異常。SUPERB的天文學家已經和Parkes的工作人員合作，搜尋Peryton來源。

重要的線索

根據現場員工，那周并沒有發生什么特別的事，但他們提供了一條很重要的線索。

2014年12月CSIRO在Parkes安裝了一個射頻干擾(RFI)監測器來監控望遠鏡周圍的RFI。隨著輻射發射的技術（包括手機、Wifi、數字電視等）普及，監控望遠鏡周圍的干擾輻射顯得越來越重要。

RFI檢測器數據顯示，每次peryton出現時，同時會有一段2.5GHz的輻射，這是望遠鏡觀測頻率之外的。不管發出peryton的源頭是什么，它都得解釋清楚這些尖峰。

許多電子設備都發射2.5GHz的輻射，其中最“臭名昭著”的要數微波爐了。所以我們打算用微波爐做個測試，看看peryton會不會出現（一個放在員工廚房另一個放在觀測中心）。我們首次測試中，微波爐在正常模式下運行，我們并未觀測到peryton。

最終，在3月17日，首次測試之后約兩個月，我們用不同的方法對微波爐進行測試。我們直接將正在運行的微波爐的門打開！啪！我們看到了之前的peryton！

我們發現只要讓微波爐和望遠鏡接收器成一條直線（不需要望遠鏡表面正對）并且用直接開門的方式停止微波爐，我們就能產生peryton。所以問題解決了！peryton是微波爐發出的。

從科學的角度來說，經過一個大組的人幾個月的艱難研究，這項工作圓滿完成了。但從媒體的角度來說，這個故事顯得太精彩了，都不需要添油加醋了。

誰說這和外星人有關的？

大部分媒體對這項工作的報道集中在“困惑的科學家”和“來自宇宙的外星人信號”，這使天文學家好像一群極客：以為自己發現了能頒發諾貝爾獎的東西，結果卻是微波爐的干擾。

不得不承認，在有些情況下，復制粘貼一些未解的謎題再加上些“外星人”的揣測來解釋好的測量結果是有合理之處的。但是，糟糕的是，大部分的作者從來沒有讀過我們的文獻，或者正確地闡釋科學。

我們從來沒有宣傳我們要探尋外太空生命、研究外星人信號或者把天文學和美食學混為一談。我們一直知道peryton就在我們身邊，我們的樂趣就是把線索拼起來解決這個困惑。

即便我們結論了peryton來源之謎，還有一個謎題——FRB來源仍待探索。

我們仍然不知道是什么發射了FRB，盡管我們可以確定FRB不能用微波爐來解釋，而且FRB的很多性質暗示了一個真正的偉大天體物理源頭。所以，我們仍在宇宙中追擊！

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發表于 2015-11-27 00:00
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