想偷聽(tīng)外星人的電話？AI發(fā)現(xiàn)新的快速無(wú)線電突發(fā)

如果你讀過(guò)三體，那你應(yīng)該對(duì)FRB已經(jīng)非常了解了，你可以直接跳過(guò)下面對(duì)FRB的說(shuō)明，直接跳到AI的部分開(kāi)始看~

科學(xué)家并不確切地知道快速無(wú)線電爆發(fā)(FRB)是什么。他們所知道的是，他們來(lái)自很遠(yuǎn)的地方。事實(shí)上，經(jīng)常出現(xiàn)的是距離我們30億光年的星系。中子星或他們可能是外星人打電話回家。

快速無(wú)線電突發(fā)或FRB是無(wú)線電發(fā)射的明亮脈沖，持續(xù)時(shí)間僅為幾毫秒，被認(rèn)為來(lái)自遙遠(yuǎn)的星系。大多數(shù)FRB都在一次爆發(fā)中見(jiàn)證過(guò)。相比之下，F(xiàn)RB 121102是迄今為止唯一一個(gè)發(fā)出重復(fù)爆發(fā)的人，其中包括在2017年使用西弗吉尼亞州的綠色望遠(yuǎn)鏡(GBT)進(jìn)行的突破性觀察中發(fā)現(xiàn)的21次。

FRB的來(lái)源和機(jī)制仍然是神秘的。以前的研究表明，121102的爆發(fā)來(lái)自距地球30億光年的星系，但發(fā)射它們的物體的性質(zhì)仍然未知。理論范圍從高度磁化的中子星，靠近超大質(zhì)量黑洞的氣流爆炸，到爆破特性與先進(jìn)文明開(kāi)發(fā)的技術(shù)特征一致的建議。

“并非所有發(fā)現(xiàn)都來(lái)自新觀察，”突破計(jì)劃的執(zhí)行主任Pete Worden表示，其中包括Listen，“在這種情況下，應(yīng)用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)集的是聰明的原創(chuàng)思維。它提升了我們對(duì)天文學(xué)中最誘人的謎團(tuán)之一的認(rèn)識(shí)?！?/p>

為了更深入地了解這個(gè)有趣的對(duì)象，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校SETI研究中心的聽(tīng)力科學(xué)團(tuán)隊(duì)于2017年8月26日使用GBT的Breakthrough Listen數(shù)字儀器觀察了FRB 121102 5小時(shí)。他們報(bào)道了400 TB的數(shù)據(jù)(在Berkeley SETI博士后研究員Vishal Gajjar領(lǐng)導(dǎo)的一篇論文中，最近接受了天體物理學(xué)雜志3的發(fā)表)，共計(jì)21次爆發(fā)。所有人都在一小時(shí)內(nèi)被看到，這表明來(lái)源在靜止和瘋狂活動(dòng)之間交替。

現(xiàn)在，加州大學(xué)伯克利分校的博士生Gerry Zhang和合作者開(kāi)發(fā)了一種新的，功能強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，并重新分析了2017 GBT數(shù)據(jù)集，發(fā)現(xiàn)了另外72個(gè)最初未檢測(cè)到的爆發(fā)。 Zhang的團(tuán)隊(duì)使用了一些與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司用來(lái)優(yōu)化搜索結(jié)果和分類(lèi)圖像相同的技術(shù)。他們訓(xùn)練了一種稱(chēng)為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法來(lái)識(shí)別用Gajjar和合作者使用的經(jīng)典搜索方法發(fā)現(xiàn)的突發(fā)，然后將其放在400 TB數(shù)據(jù)集上，以找到經(jīng)典方法錯(cuò)過(guò)的突發(fā)。

結(jié)果有助于對(duì)來(lái)自FRB 121102的脈沖的周期性施加新的限制，這表明脈沖不是以規(guī)則模式接收的(至少如果該模式的周期長(zhǎng)于約10毫秒)。正如來(lái)自脈沖星的脈沖模式已經(jīng)幫助天文學(xué)家限制了這些物體中極端物理?xiàng)l件的計(jì)算機(jī)模型，F(xiàn)RB的新測(cè)量將有助于弄清楚這些神秘來(lái)源的能力。

“這項(xiàng)工作只是開(kāi)始使用這些強(qiáng)大的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)無(wú)線電瞬態(tài)，”Gerry Zhang說(shuō)道，“我們希望我們的成功可能激發(fā)其他認(rèn)真的努力，將機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于射電天文學(xué)?！?/p>

“Gerry的工作令人興奮不僅僅是因?yàn)樗兄谖覀兏敿?xì)地了解FRB的動(dòng)態(tài)行為，”Berkeley SETI研究中心主任和突破性聽(tīng)取首席研究員Andrew Siemion博士說(shuō)，“但也因?yàn)樗鼘?duì)使用機(jī)器的承諾學(xué)習(xí)檢測(cè)經(jīng)典算法遺漏的信號(hào)?！?/p>

無(wú)論FRB本身最終是否都是外星技術(shù)的簽名，Breakthrough Listen正在幫助推動(dòng)我們對(duì)周?chē)钪娴男抡J(rèn)識(shí)和快速發(fā)展領(lǐng)域的前沿。

新結(jié)果在一篇接受在天體物理學(xué)雜志上發(fā)表的文章(Zhang et al.1188)中有所描述?？梢栽趕eti.berkeley.edu/frb-machine上獲得該論文的預(yù)印本，檢測(cè)到的突發(fā)的動(dòng)畫(huà)，分析中使用的數(shù)據(jù)和代碼以及觀察的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

突破性聆聽(tīng)是一項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃，旨在尋找宇宙中技術(shù)生命的證據(jù)。它的目的是在廣泛的無(wú)線電和光學(xué)波段上調(diào)查100萬(wàn)顆附近的恒星，整個(gè)銀河系和100個(gè)附近的星系。

應(yīng)用于綠岸望遠(yuǎn)鏡監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法發(fā)現(xiàn)來(lái)自神秘重復(fù)源FRB 121102的新脈沖。傳統(tǒng)搜索方法錯(cuò)過(guò)了這些新的爆發(fā)，并且有助于回答有關(guān)FRB 121102起源的問(wèn)題。機(jī)器學(xué)習(xí)算法是 也被應(yīng)用于幫助偵聽(tīng)從地外情報(bào)中搜索新類(lèi)型的候選信號(hào)。

描述這些結(jié)果的論文已經(jīng)被接受發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上，并將于2018年9月10日在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上發(fā)表。

2007年，第一個(gè)FRB引起了[Duncan Lorimer]和[David Narkevic]的注意，同時(shí)對(duì)2001年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選。這些寬帶突發(fā)很難識(shí)別，因?yàn)樗鼈兂掷m(xù)了幾毫秒。伯克利的研究人員使用以前已知的FRB訓(xùn)練軟件他們?nèi)缓髲奶炜盏囊徊糠纸o了軟件5小時(shí)的活動(dòng)記錄，并發(fā)現(xiàn)了72個(gè)以前未知的FRB。

當(dāng)然，我們很樂(lè)意聽(tīng)到ET的消息。然而，很難想象如果你想故意記錄，你會(huì)以更明顯的方式做到這一點(diǎn)。當(dāng)然，也許我們只是在偷聽(tīng)一些外星球隊(duì)的Trunked通信系統(tǒng)。我們總是認(rèn)為先進(jìn)的文明將有數(shù)據(jù)壓縮，使數(shù)據(jù)看起來(lái)很隨機(jī)，我們經(jīng)常想知道時(shí)間膨脹對(duì)調(diào)制的影響，如果源相對(duì)于我們快速移動(dòng)。

可悲的是，最可能的解釋是像黑洞一樣平凡無(wú)奇。當(dāng)人們?cè)诓僮髌陂g打開(kāi)微波爐時(shí)，一些FRB甚至在地球上生成。也許，我們看到星際7-11加熱巨型卷餅。

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