WOW!信号,第 1 部分:不是人类发出的?

大耳朵的黎明,俄亥俄州立大学, http://bigear.org

15年1977月XNUMX日晚上十点一刻
特拉华州发生了千载难逢的事件:

一个非常强的信号抵达了“大耳朵”射电望远镜,它具备了来自外星智慧源的所有特征。

OSU Big Ear 射电天文台沿北/南方向对齐。 抛物面反射器位于南方。

当时望远镜旁无人。接收器和望远镜计算机都在独立工作。因此,信号实际上是由一台机器(一台已有 12 年历史的计算机)首先检测到的。

信息位
这款 IBM 1130 于 1965 年首次建造。它看起来就像一艘老式战舰。它只有 1 兆字节的内存。因此,无线电信号的唯一记录是无尽纸张上的 6 位数字打印输出。没有信号的音频记录。今天,我们可以有完整的音频记录,以兆字节甚至千兆字节为单位。但在那些日子里,纸上只有六个字符就足以作为记录。

几天后,Big Ear 技术员 Gene Mikesell 将一堆计算机打印输出打包并带到了 Jerry Ehman 的家中。

分析
杰里·埃曼 是俄亥俄州立大学的 SETI 志愿者。 鲍勃·迪克森, 他用 FORTRAN 和汇编器为 Big Ear 计算机编写了软件。

19 月 XNUMX 日左右,杰瑞开始分析家里的射电望远镜的打印输出,寻找不寻常的无线电信号。

翻开那堆纸的几页后,他看到了一串奇怪的数字和字符。

他大吃一惊。杰瑞用红笔标出了“6EQUJ5”这六个字,然后在计算机打印件的左边空白处写下了“哇!”的字样。

哇! 信号打印输出

字符和数字表示非常强的窄带传输。 显然,它来自外太空。 窄带传输通常不会自然发生,而是人为来源的标志。

传统上,所有人造的东西都是人类制造的。这是因为人类语言和剑桥词典将“人造”定义为“人类制造的”。这个定义可能需要修改。

最佳渠道
哇! 传输具有来自非人类外星文明的无线电信号的所有特征。 在 1959 年的文章中“寻找星际通讯,” Giuseppe Cocconi 和 Philip Morrison 解释说,使用 21 cm 氢气频率是 SETI 的合理选择。

这正是“哇!”信号的频率。它来自天空中人马座所在的方向。 

大耳朵收音机和电脑小屋。

如果我们从 Wow! 打印输出到绘图纸上,我们可以看到到达射电望远镜的 1420 mHz 射电光束的衰减强度。 每个字母和数字对应一个特定的信号强度,如下图所示。

该信号可能已经传输了几个世纪,但从未被发现,因为之前没有人寻找过它。 信号源在天空中没有移动。 唯一移动了 72 秒的是地球,随着无线电接收器进出信号光束,地球从东到西庄严地旋转。

然后信号消失了。 走了。 信号会被大耳朵的第二个喇叭天线再次接收到。 但它已经不存在了。

我们在上图中看到的信号的上升和下降是由于天线方向图,信号本身保持恒定强度。

下图显示了“OV-221”中的类似信号模式,它是位于 Wow! 信号右侧的无线电源。(OV-221 也被称为 MSH 19203 (米尔斯斯利山无线电源))。

在这个宽带连续体中记录哇! 信号不显示,因为它太窄。

今天,我正在等待了解 OV-221 是否对应于银河系中心人马座 A*,但似乎没有人再知道旧的无线电源名称了。

在 Jerry Ehman 展示了 Wow! 向约翰克劳斯和鲍勃迪克森发出信号,他们立即谈论它,推测并提出假设。 很快,约翰和鲍勃开始调查各种可能性。

约翰克劳斯博士是物理学家和大耳朵射电望远镜的设计者。 他实际上发明了几种无线电天线。

Bob Dixon 是俄亥俄州立大学射电望远镜的 SETI 主任。

他们共同排除了信号来自飞机、行星、小行星、彗星、卫星、航天器、地面发射器或任何其他已知自然源的可能性。

现在,由于“哇!”信号似乎是非自然的,而且没有发现任何已知的人为原因,人们怀疑它可能来自外星科技文明。

他们决定返回太空中信号传来的区域,看看能否再次找到它。科学方法要求任何实验或结果都具有可重复性。

随着来自世界各地的天文学家搜寻太空中探测到 Wow!信号的区域,数周变成了数月,数年变成了数十年。

哇! 信号再也找不到了。

Wow! 空间区域的计算信号

图片由行星协会提供,许可 https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/

哇! 信号被观察 72 秒。 根据以下计算,此时扫描了相当于 18 角分的空间区域:

24 小时 x 60 分钟 = 1440 分钟/天 = 86400 秒
360° / 86400 = 0.0041°/秒
72 秒 = 0.3°

弧分(用符号 ' 表示)是角度测量值,等于 1/60 度或 60 弧秒。 要将角度测量值转换为弧度测量值,我们将角度乘以转换比率。

以弧分表示的角度等于度数乘以 60:
0.3 x 60 = 18 角分。

从地球上看,太阳和月亮的角直径都约为 30 角分。 满月的平均表观大小约为 31 角分(或 0.52°)。

换句话说,从地球上看,“哇!”信号覆盖的面积约为太阳或月亮面积的一半。这在天文学中是一个相当大的区域。

根据这个简单的计算,我无法轻易同意 Wow! 信号来自点状源。这可能是也可能不是问题。 可以通过同意大耳朵射电望远镜的分辨率并没有更好的方法来解决!

哇的频率和速度! 信号源

据推测,外星人使用氢频率是为了补偿他们星球相对于地球的运动。否则,氢的精确频率会变得更高或更低。

这就是为什么查看信号的精确频率很重要的原因。

天文台台长约翰克劳斯给出的频率值为 1420.3556 兆赫 在他的 1994 年为卡尔·萨根撰写的摘要。

Jerry Ehman 在 1998 年给出的值为 1420.4556±0.005 MHz。 

这是(50±5 kHz)以上 氢线 值为 1420.4058 MHz。

这些频率中只有一个可能是正确的。 对 Ehman 和 Kraus 价值观之间差异的解释是,一种新的 振荡器 已订购 1450.4056 MHz 的频率。

大学的采购部门随后做了一个 印刷错误 在订单中并写了1450。5056 MHz 而不是 1450。4056兆赫。 然后编写实验中使用的软件来调整这个错误。 当 Ehman 计算 Wow! 的频率时信号,他考虑到了这个错误。


考虑到所有错误后,1420.4556 MHz 的多普勒频移表明 Wow! 信号源以速度移动 37,893公里/小时 朝向地球。以下计算显示了我如何得出该速度:

Wow的多普勒频移计算! 信号

哇! 在 1420.4556 MHz 处检测到信号。 首先,我们需要将频率转换为波长。 波长由光的频率和速度给出,即一个波峰在给定的时间跨度内行进多远。

频率到波长计算器:
https://www.everythingrf.com/rf-calculators/frequency-to-wavelength

哇的频率! 信号 1420.4556 MHz 等于 (Δλ) 21.105373 cm 的波长。 这是每个波峰之间的距离。

推测的氢原子起源信号的精确频率为 1420405751.768 Hz,相当于波长 (λ) 21.106114054160 cm。维基百科: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_line

多普勒频移 delta lambda 和 lambda 的速度 = 299 781 932.02409 米/秒。 https://www.vcalc.com/wiki/sspickle/speed+from+delta+lambda+and+lambda

现在我们减去
299 781 932.02409 米/秒
[多普勒偏移哇! 来自 v = (Δλ/λ) * c] 的信号速度
-299 792 458 米/秒 [ 光速 (c)]
______________________

10 526 米/秒 = 37 893 公里/小时或 10.526 公里/秒。

参考。 1:哇的来源! 如果传输频率来自氢气,则信号以 37 893 公里/小时或 23 545 英里/小时的速度接近地球。

小行星的平均速度为 18-20 公里/秒,而 Wow! 信号的速度为 10.52 公里/秒。撞击地球的彗星通常也更快,为 30 公里/秒。

第 1 部分结束。

现在阅读《WOW!信号》第 2 部分:
有证据表明其来自不明物体,正在向地球移动


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