外星智能體是怎樣和我們交流的?解密人類(lèi)已知的外星信號(hào)
簡(jiǎn)介:有沒(méi)有這樣的可能,外星生命以某種方式聯(lián)系過(guò)我們,但我們未能接收到或解讀到?宇宙中的某些未解之謎也許就與外星生命有關(guān)。
自從天文學(xué)家第一次了解到我們的星球不是宇宙的中心,且太陽(yáng)系只是銀河系水桶中的一滴水,人們就想知道我們的星系之外是否存在智能生命體。隨著時(shí)間的推移,我們關(guān)注的焦點(diǎn)已經(jīng)從鄰近的行星轉(zhuǎn)移到了鄰近的恒星和星系。
然而,尋找智能生命體存在證據(jù)的所有嘗試都沒(méi)有成功。或者,至少,它們不能提供明確的證據(jù)來(lái)證明智能生命體存在并期待和我們交流。但是考慮到隨著時(shí)間的流逝,我們的技術(shù)(和我們的參考框架)已經(jīng)沒(méi)有多少可用的,有可能我們只是沒(méi)有正確地傾聽(tīng)。
在搜尋外星智能體(SETI)的歷史上,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)許多“候選人”(潛在的外星信號(hào)),和值得后續(xù)調(diào)查的無(wú)法解釋的現(xiàn)象。雖然大多數(shù)是源于天然的宇宙現(xiàn)象,但也存在少數(shù)從未被完全解釋的現(xiàn)象。
跟銀河系相比,太陽(yáng)系是渺小的。(圖片來(lái)源:歐洲航空局)
數(shù)年之后,科學(xué)家們依然對(duì)神秘的遠(yuǎn)方信號(hào)、昏暗的恒星、快速射電暴,甚至是一個(gè)無(wú)法分類(lèi)的星際物體感到困惑。最近,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)似乎來(lái)自鄰近星系比鄰星的信號(hào)(甚至可能來(lái)自它的一顆行星!)。
會(huì)不會(huì)是外星智能體(ETI)曾試圖與我們交流,而我們根本不知道呢?也許吧! 我們所知道的是,當(dāng)一個(gè) “候選人 ”出現(xiàn)時(shí),科學(xué)家在提出任何主張之前必須排除所有其它的可能性。
位于新墨西哥州的美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)超大型陣列(VLA)。(圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái))
外星智能體真的存在嗎?
雖然尋找地外生命的努力只能追溯到大約一個(gè)世紀(jì)前,但早在 “理性時(shí)代”,其它星球可能有生命存在的想法開(kāi)始被視為一種科學(xué)可能性。例如,在17世紀(jì),一些先行者就猜測(cè)本土文明可能棲息在月球(或其它天體)上。
這些人包括著名的天文學(xué)家尤納斯 ? 開(kāi)普勒(Johannes Kepler 1571-1630)、英國(guó)歷史學(xué)家和神父弗朗西斯 ? 戈德溫(Francis Godwin 1562-1633)、法國(guó)作家和劇作家薩維尼安 ? 西拉諾 ? 德 ? 貝杰拉克(Savinien Cyrano de Bergerac 1619-1655)以及荷蘭物理學(xué)家、天文學(xué)家和發(fā)明家克里斯蒂安 ? 惠更斯(Christiaan Huygens 1629-1695)。
在他的論文《宇宙論》(Cosmotheoros 1698)中,惠更斯甚至認(rèn)為太陽(yáng)系內(nèi)的其它行星上可能存在生命。他根據(jù)自己在火星和木星表面觀察到的暗點(diǎn)和亮點(diǎn)得出這一結(jié)論,將其解釋為水和冰存在的證據(jù)。
18世紀(jì),法國(guó)著名評(píng)論家弗朗索瓦-馬里 ? 阿魯埃(Fran?ois-Marie Arouet,又名伏爾泰Voltaire)在他的故事《微型巨人》(Micromegas 1752)中涉及了外星人和太空旅行的主題。這個(gè)故事講述了與標(biāo)題同名的人物,一個(gè)居住在天狼星周?chē)行巧系木扌臀锓N的成員之一,前往其它行星(土星、火星和地球)與小型生命形式辯論哲學(xué)的故事。
另外兩位19世紀(jì)的法國(guó)作家——查理曼 ? 伊施爾 ? 德豐特奈(Charlemagne Ischir Defontenay)在他的故事(Star ou Psi de Cassiopee 1854)中和天文學(xué)家卡米伊 ? 弗拉馬利翁(Camille Flammarion)在他1862年的論文《眾多居住的世界》(La Plurality des Mondes Habités)中——都預(yù)言了外星文明的存在。
月球人、火星人和金星人
隨著時(shí)間的推移,天文學(xué)變得更加復(fù)雜,學(xué)者們開(kāi)始有了這樣的想法:在最近的天體上可能存在生命,而且我們可能能夠與它們交流!這些天體包括月球、火星和金星,它們的表面條件和環(huán)境還沒(méi)有被充分了解。
儒勒 ? 凡爾納(Jules Verne)的著名小說(shuō)《從地球到月球》(From the Earth to the Moon 1865)就是一個(gè)很好的例子。凡爾納不僅提出了月球上存在智能生命的可能性(“月球人”),他還在一個(gè)段落中暗示,人類(lèi)可能能夠與他們溝通:
“一些實(shí)踐天才們已經(jīng)試圖與她建立實(shí)際的溝通。因此,幾天前,一位德國(guó)幾何學(xué)家提議向西伯利亞的大草原派遣一支科學(xué)考察隊(duì)。在那里,在那些廣袤的平原上,他們將畫(huà)出用反光字符繪制的巨大的幾何圖形,其中有一個(gè)關(guān)于‘斜邊的平方’的命題,法國(guó)人通常稱(chēng)之為‘驢橋定理’。”
“‘每一個(gè)有智慧的人,’這位幾何學(xué)家說(shuō),‘必須理解這個(gè)圖形的科學(xué)含義。月球人,如果他們存在的話(huà),也會(huì)用類(lèi)似的圖形來(lái)回應(yīng);而且,一旦建立起溝通,就會(huì)很容易形成一種字母表,使我們能夠與月球上的居民交談。’”
赫伯特 ? 喬治 ? 威爾斯(H.G.Wells)在他的《月球上的第一人》(The First Men in the Moon 1901)一書(shū)中也探討了月球生命的概念。 這個(gè)故事從兩個(gè)建造了一艘宇宙飛船并前往月球的人的角度講述,在月球上他們遇到了一種地下昆蟲(chóng)文化(也被稱(chēng)為“月球人”),這些昆蟲(chóng)已經(jīng)發(fā)展出一個(gè)復(fù)雜而先進(jìn)的社會(huì)。
在同一時(shí)期,對(duì)其它天體(如火星和金星)的猜測(cè)變得更為廣泛。威爾斯在他的《世界戰(zhàn)爭(zhēng)》(War of the Worlds 1897)中創(chuàng)造了火熱了幾十年的“火星入侵者”的套路。
金星的情況也是如此,它稠密且不透明的大氣層讓許多人自由地猜測(cè)其表面的條件是什么樣子的。在奧拉夫·斯塔普雷頓(Olaf Stapledon)1930年的小說(shuō)《最后和最初的人》(Last and First Men)中,他將金星描繪成一個(gè)大部分被海洋覆蓋的熱帶星球。他還講述了人類(lèi)對(duì)該星球進(jìn)行地球化改造的努力是如何導(dǎo)致其本土海洋居民滅亡的。
此外,在 十九世紀(jì)三十年代,“航天理論之父”康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基 (Konstantin Tsiolkovsky) 預(yù)測(cè)了許多搜尋外星智能體(SETI)早期工作中的理論。在 1932 年的一篇題為《有上帝嗎?》(Is there a God?)的文章中,他說(shuō)道:
“數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的行星已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間,因此存在于行星上的動(dòng)物們已經(jīng)達(dá)到了一種成熟度,而這種成熟度我們?cè)谖磥?lái)地球生活的數(shù)百萬(wàn)年里也將達(dá)到。這種成熟表現(xiàn)為完美的智慧,對(duì)自然的深刻理解,以及使宇宙居民能夠接觸到其它天體的技術(shù)力量。”
隨后,他在1933年發(fā)表了一篇題為 《行星上居住著生物 》(Planets are Inhabited by Living Creatures)的文章中,列舉了六條“相信地外生命在科學(xué)上是合理的”的理由:
1. 所有這些數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的太陽(yáng)和所有稀薄的氣態(tài)物質(zhì)都是由與地球相同的物質(zhì)組成的。
2. 所有行星都與太陽(yáng)分離。因此,它們也是由與形成我們星球的物質(zhì)相同的物質(zhì)組成的。
3. 所有天體都受到重力的影響。因此,所有行星上都存在重量。
4. 所有主要行星上都有液體和氣體。
5. 所有的行星都受到其太陽(yáng)相同光線(xiàn)的照射。
6. 幾乎所有的行星都有晝夜循環(huán)和季節(jié)交替。
此處,齊奧爾科夫斯基也被證明是有先見(jiàn)之明的,因?yàn)樗岢龅睦碛缮婕暗揭恍┡c天文學(xué)家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)大約在三十年后提出的估算外星智能體可能性的著名方程式(德雷克方程式)相同的思路。
20世紀(jì)50年代,雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)在他的短篇小說(shuō)《長(zhǎng)雨》(The Long Rain 1950)中把金星設(shè)想為一個(gè)海洋星球,在那里,人類(lèi)必須生活在“太陽(yáng)穹頂”中來(lái)躲避持續(xù)的降雨,并會(huì)定期受到當(dāng)?shù)鼐用竦墓?。艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov)1954年的小說(shuō)《幸運(yùn)星和金星的海洋》(Lucky Starr and the Oceans of Venus)同樣將金星描述為一個(gè)有本地居民的海洋星球。
最近十年,甚至在太空時(shí)代開(kāi)始之前,月球上可能有生命的想法就已經(jīng)煙消云散。但許多科幻作家仍然寫(xiě)出了關(guān)于本土火星人的故事,如雷·布雷德伯里(Ray Bradbury)的《火星編年史》(The Martian Chronicles 1950)、萊斯特·德?tīng)枴だ祝↙ester del Ray)的《火星放逐》(Marooned on Mars 1952),以及羅伯特·A·海茵萊茵(Robert A. Heinlein)的許多作品(《地球的綠山》(The Green Hills of Earth)、《紅色星球》(Red Planet)、《滾石》(The Rolling Stones)等)。
無(wú)論是月亮、金星還是火星,地球以外的行星總是讓人浮想聯(lián)翩。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局)
搜尋開(kāi)始啦!
與這些猜測(cè)一致,第一批搜尋外星智能體(SETI)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是火星和金星。就前者而言,它被認(rèn)為是著名發(fā)明家和工程師尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)第一次進(jìn)行搜尋外星智能體(SETI)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。
1896年,他提出他的無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的放大版可以用來(lái)聯(lián)系火星上的文明。1899年,在進(jìn)行電力傳輸實(shí)驗(yàn)時(shí),他報(bào)告說(shuō)可能探測(cè)到了來(lái)自火星的靜態(tài)信號(hào),該信號(hào)在火星升起時(shí)停止。
與此同時(shí),在1962年,位于克里米亞的葉夫帕托里亞行星雷達(dá)(Evpatoria Planetary Radar,簡(jiǎn)稱(chēng)EPR)中心的科學(xué)家們首次嘗試向金星發(fā)送信息。這組信息被稱(chēng)為 "莫爾斯信息",它包括一個(gè)用莫爾斯密碼發(fā)送的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)——字母M-I-R(Mir,俄語(yǔ)中的 “和平”一詞),后面是 “列寧”和?“SSSR”。
葉夫帕托里亞行星雷達(dá)(圖片來(lái)源:維基百科)
到了20世紀(jì)60年代和70年代,關(guān)于火星人和金星人的猜測(cè)都消失了,因?yàn)樗痔?hào)、海盜號(hào)和蘇聯(lián)的金星計(jì)劃等任務(wù)都派飛船去研究這些行星,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)文明的跡象。在太空探索時(shí)代,尋找外星智能體的努力將集中在遙遠(yuǎn)的恒星上。
1960年,弗朗西斯·德雷克(Francis Drake)在一項(xiàng)被稱(chēng)為 “奧茲瑪計(jì)劃”的實(shí)驗(yàn)中,利用西弗吉尼亞州的綠岸望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了第一次現(xiàn)代外星智能體的搜索。這個(gè)項(xiàng)目包括對(duì)天倉(cāng)五(鯨魚(yú)座內(nèi)恒星)和天苑四(波江座內(nèi)恒星)的無(wú)線(xiàn)電調(diào)查,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何實(shí)際的價(jià)值。
還有俄亥俄州立大學(xué)電波天文臺(tái)(又稱(chēng) “大耳朵”觀測(cè)站)所做的努力,它在二十世紀(jì)五十年代末以后的多項(xiàng)搜尋外星智能體(SETI)的調(diào)查中發(fā)揮了重要作用。事實(shí)上,“大耳朵”接收到了有史以來(lái)最重要的候選信號(hào)(見(jiàn)下文的“哇!信號(hào)”)。
1971年,美國(guó)宇航局為一項(xiàng)名為 “獨(dú)眼巨人計(jì)劃”的研究開(kāi)了綠燈,該計(jì)劃建議建立一個(gè)大規(guī)模的無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)陣列(共1500個(gè))來(lái)搜索外星信號(hào)。雖然該陣列從未建成,但研究報(bào)告本身為未來(lái)許多調(diào)查提供了參考。
這些調(diào)查包括1979年由伯克利搜尋外星智能體(SETI)研究中心發(fā)起的倡議,即搜尋來(lái)自近地外星智慧生命群落的無(wú)線(xiàn)電波計(jì)劃(簡(jiǎn)稱(chēng)SERENDIP)。這項(xiàng)計(jì)劃包括分析由“大耳朵”觀測(cè)站和阿雷西博天文臺(tái)等大型射電望遠(yuǎn)鏡獲得的深空無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)。
1980年,卡爾·薩根(Carl Sagan)和美國(guó)宇航局的科學(xué)家布魯斯·穆雷(Bruce Murray)以及宇航工程師路易斯·弗里德曼(Louis Friedman)創(chuàng)建了美國(guó)行星學(xué)會(huì),該協(xié)會(huì)將在未來(lái)的搜尋外星智能體(SETI)項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用。這些項(xiàng)目包括手提箱項(xiàng)目(1981-82年)、哨兵項(xiàng)目(1983-85年)、兆通道地外檢測(cè)項(xiàng)目(META 1985-1994年)和億通道地外檢測(cè)項(xiàng)目(BETA 1995年以后)。
1992年,美國(guó)宇航局啟動(dòng)了微波觀測(cè)計(jì)劃(MOP),這是利用美國(guó)宇航局的深空網(wǎng)絡(luò)(DSN)、綠岸望遠(yuǎn)鏡和阿雷西博天文臺(tái)的一項(xiàng)長(zhǎng)期工程。該計(jì)劃在1993年被取消,由搜尋外星智能體(SETI)研究所于1995年重新啟動(dòng)。在1995年至2004年期間,鳳凰計(jì)劃(被重新命名后)將實(shí)現(xiàn)微波觀測(cè)計(jì)劃觀測(cè)地球200光年半徑內(nèi)的800顆恒星的目標(biāo)。
2016年,尤里·米爾納(Yuri Milner)創(chuàng)立了突破計(jì)劃,這是一個(gè)致力于搜尋外星智能體和星際探索的非營(yíng)利組織。他們的旗艦項(xiàng)目之一是 “突破聆聽(tīng)”,這是一個(gè)為期十年、耗資1億美元的項(xiàng)目,它將利用帕克斯天文臺(tái)和自動(dòng)行星探測(cè)儀來(lái)調(diào)查離地球最近的100萬(wàn)顆恒星和100個(gè)星系,這是迄今為止最偉大的搜尋外星智能體的努力。
2016年,中國(guó)完成了五百米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Aperture Spherical radio Telescope,簡(jiǎn)稱(chēng)FAST)的主體工作,該望遠(yuǎn)鏡取代阿雷西博天文臺(tái)成為世界最大的射電望遠(yuǎn)鏡。
2017年,自治領(lǐng)射電天體物理臺(tái)(Dominion Radio Astrophysical Observatory,簡(jiǎn)稱(chēng)DRAO)完成了其干涉式射電望遠(yuǎn)鏡——加拿大氫氣強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)(Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment,簡(jiǎn)稱(chēng)CHIME)的建設(shè)。這兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡都將成為搜尋外星智能體(SETI)研究和快速射電暴(Fast Radio Burst,簡(jiǎn)稱(chēng)FRB)研究的必備因素。
這些和其它許多天文臺(tái)都對(duì)搜尋外星智能體研究做出了重大貢獻(xiàn)(有些還在貢獻(xiàn)著)。在我們持續(xù)搜尋的時(shí)間里,有些發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們摸不著頭腦。
候選信號(hào)
尋找外星生命并不是一件容易的事情,尤其是當(dāng)你甚至不確定應(yīng)該尋找什么的時(shí)候。我們能做的最好的選擇就是尋找我們熟悉的事物,并希望這些事物能夠引導(dǎo)我們找到能夠擴(kuò)大我們視野的發(fā)現(xiàn)。 這一點(diǎn)第一代惠靈頓公爵亞瑟·韋爾斯利(Arthur Wellesley, 1st Duke of Wellington,滑鐵盧戰(zhàn)役中的英軍領(lǐng)袖)或許是深有體會(huì):
“所有的戰(zhàn)爭(zhēng)事務(wù),實(shí)際上也是所有的生活事務(wù),都是通過(guò)你所做的努力來(lái)發(fā)現(xiàn)你不知道的東西;這就是我所說(shuō)的‘猜測(cè)山的另一邊有什么’”。
當(dāng)談到搜尋外星智能體時(shí),這就像在決定系外行星是否“可能宜居”時(shí),將地球作為一個(gè)模板。這也意味著要去尋找我們自己已經(jīng)測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)的技術(shù),或者至少是那些在科學(xué)上合理的技術(shù)。
運(yùn)用這一框架,我們可能已經(jīng)有好幾次聽(tīng)到了來(lái)自外星人的消息,只是還不能證明。最近的一次是我們探測(cè)到來(lái)自比鄰星的BLC1信號(hào)(下文有更多介紹)。但這并不是第一次。
哇!信號(hào):
1977年8月15日,“大耳朵”天文臺(tái)的天文學(xué)家檢測(cè)到一個(gè)持續(xù)了72秒的窄頻無(wú)線(xiàn)電信號(hào),似乎是來(lái)自人馬座的方向。幾天后,該天文臺(tái)的天文學(xué)家杰瑞·R·埃曼(Jerry R. Ehman)在查看打印的數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)異?,F(xiàn)象。
“哇!信號(hào)”的信號(hào)讀數(shù)。 (圖片來(lái)源:“大耳朵”天文臺(tái)/北美天體物理天文臺(tái))
這串異常的信號(hào)給他留下了深刻印象,他圈出了打印出來(lái)的讀數(shù)——用字母數(shù)字代碼“6EQUJ5”表示——并在旁邊寫(xiě)下“哇!”。從此,這個(gè)強(qiáng)大的信號(hào)被昵稱(chēng)為“哇!信號(hào)”,并被許多人認(rèn)為是來(lái)自外星文明的信號(hào)。
該信號(hào)沒(méi)有調(diào)制(用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸信息),且后續(xù)的嘗試也沒(méi)有什么發(fā)現(xiàn)。盡管如此,“哇!信號(hào)”仍然是可能存在的外星信號(hào)的最有力候選者。2017年,有新的證據(jù)表明,該信號(hào)可能是由伴隨彗星的氫云產(chǎn)生的。接著,在2020年,天文學(xué)家們認(rèn)為他們已經(jīng)將“哇!信號(hào)”的來(lái)源縮小到了1800光年外的人馬座的一顆非常像我們自己的恒星。但是依然沒(méi)有任何確鑿的證據(jù)。
正如搜尋外星智能體(SETI)研究所的資深天文學(xué)家賽斯·索斯戴克(Seth Shostak)所描述的那樣:
“那到底是不是E.T.?沒(méi)人知道。沒(méi)有人找到另一種解釋來(lái)說(shuō)明那可能是什么。這就像你聽(tīng)到你家閣樓里有鐵鏈的響聲,你會(huì)想,‘我的上帝啊,真的有鬼。’但后來(lái)你再也沒(méi)有聽(tīng)到它們,那么你會(huì)怎么想呢?”
重復(fù)爆發(fā)(外星摩爾斯電碼?):
2007 年,天文學(xué)家鄧肯·洛里默 (Duncan Lorimer) 和他的學(xué)生大衛(wèi)·納爾克維奇 (David Narkevic) 在查看脈沖星檔案數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一些非常有趣的東西:持續(xù)時(shí)間僅為幾毫秒的瞬時(shí)無(wú)線(xiàn)電脈沖。這被稱(chēng)為“洛里默爆發(fā)”,是天文學(xué)家們探測(cè)到的幾個(gè)快速射電暴 (FRB) 中的第一個(gè)。
從那時(shí)起,就已經(jīng)有超過(guò)一百五十個(gè)快速射電暴被檢測(cè)到(主要在檔案數(shù)據(jù)中),其中大部分起源于銀河系外。2020年4月,加拿大氫強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)(CHIME)射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到第一個(gè)銀河系快速射電暴,數(shù)據(jù)表明它們與具有強(qiáng)大磁場(chǎng)的中子星(磁星)密切相關(guān)。
然而,在少數(shù)情況下,已發(fā)現(xiàn)的快速射電暴源是重復(fù)的。到目前為止,這種現(xiàn)象還沒(méi)有得到自然解釋?zhuān)沟靡恍┤苏J(rèn)為它們可能是外星傳輸?shù)淖C據(jù)。這可能是宇宙版的摩斯密碼,即發(fā)送者重復(fù)敲打信息以表明一種模式。
“正在消失”的恒星:
1960 年,弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 在一篇題為《尋找人造恒星紅外輻射源》的論文中普及了天基巨型結(jié)構(gòu)的概念。在這篇論文中,他假設(shè)外星文明可以達(dá)到一個(gè)這樣的發(fā)展水平,即它們能夠建造一個(gè)可以容納它們的整個(gè)太陽(yáng)系(并利用所有太陽(yáng)能)的球形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)戴森的說(shuō)法,這些巨型結(jié)構(gòu)(又名“戴森球”)可以通過(guò)搜索紅外輻射的點(diǎn)源來(lái)找到。從那時(shí)起,戴森的著作激發(fā)了對(duì)其它類(lèi)型的巨型結(jié)構(gòu)的猜想以及如何通過(guò)尋找經(jīng)歷周期性變暗的恒星(類(lèi)似于如何檢測(cè)傳輸系外行星)來(lái)探測(cè)到它們。
2015 年 9 月,行星獵人項(xiàng)目的一個(gè)公民科學(xué)家小組在觀測(cè) KIC 8462852(綽號(hào)“虎斑星”或“博亞劍星”)時(shí)宣布其亮度大幅下降 ——這是一顆位于距離地球1470 光年的、來(lái)自天鵝座的主序 F 型恒星。
虎斑星的藝術(shù)渲染圖。圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局
他們的觀測(cè)結(jié)果表明,2011年3月5日出現(xiàn)了一次重大的亮度下降,當(dāng)時(shí)這顆恒星突然急劇地變暗了15%。隨后,在2013年2月28日,這顆恒星在再次變亮之前變暗了22%。后續(xù)的觀測(cè)記載了從2017年5月中旬持續(xù)到2018年7月的新波動(dòng)。
使用開(kāi)普勒數(shù)據(jù)的研究進(jìn)一步表明,虎斑星經(jīng)歷了小而頻繁的非周期性亮度下降,每次持續(xù)約一天。大型暗淡事件的發(fā)生表示恒星和地球上的觀察者之間有一個(gè)大型天體經(jīng)過(guò),而時(shí)長(zhǎng)一天的暗淡事件的發(fā)生則表示許多小型質(zhì)量的恒星以緊密隊(duì)形運(yùn)行。
試圖解釋這種現(xiàn)象的嘗試包括觀測(cè)星周碎片盤(pán)、破碎的彗星和小行星、巨行星(或帶環(huán)的行星)以及圍繞恒星破裂的行星或系外衛(wèi)星。然而,這些解釋中沒(méi)有一個(gè)完全符合觀察數(shù)據(jù)。
內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的研究人員在2019 年的一項(xiàng)研究中確定了多種虎斑星的類(lèi)似物。使用來(lái)自北方天空變異性調(diào)查 (NSVS) 和超新星全天自動(dòng)調(diào)查 (ASAS-SN) 的數(shù)據(jù),他們確定了 21 顆恒星,這些恒星偶爾出現(xiàn)亮度小幅下降,并且在兩次傾角之間出現(xiàn)長(zhǎng)期亮度下降。
此外,烏普薩拉大學(xué)的一個(gè)天體物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)在2016年提出一項(xiàng)研究,建議SETI(搜尋外星智能體)研究人員尋找那些突然變得無(wú)法探測(cè)的恒星和星系。為了說(shuō)明這一點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)檢查了斯隆數(shù)字天空調(diào)查(SDSS)中1000萬(wàn)個(gè)天體的位置、運(yùn)動(dòng)和大小等,尋找不再出現(xiàn)在其預(yù)期位置的天體。
由此,研究小組發(fā)現(xiàn),有一顆恒星在一張圖片中是可見(jiàn)的,但在另一張圖片中卻明顯變暗。他們建議,這顆恒星應(yīng)該成為后續(xù)觀測(cè)的對(duì)象,以確定這種亮度變化是否是自然現(xiàn)象的結(jié)果。
2020年6月,一個(gè)使用歐洲空間局甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)的天文學(xué)家小組注意到金曼矮星系中一顆不穩(wěn)定的大質(zhì)量恒星突然消失不見(jiàn),他們就在一份附帶的研究報(bào)告中對(duì)此提出了一些可能的解釋。
這些解釋包括:它有一部分被塵埃掩蓋,或者坍縮成一個(gè)黑洞而沒(méi)有產(chǎn)生超新星。然而,烏普薩拉大學(xué)的團(tuán)隊(duì)則認(rèn)為這可能是一顆“消失的恒星”的證據(jù)。
星際訪(fǎng)客:
近年來(lái),有關(guān)我們的太陽(yáng)系被星際探測(cè)器訪(fǎng)問(wèn)可能性的觀念變得廣為流行(且有爭(zhēng)議)。它始于 2017 年,當(dāng)時(shí)泛星計(jì)劃 (即全景巡天望遠(yuǎn)鏡和快速響應(yīng)系統(tǒng) 1,縮寫(xiě)為 Pan-STARRS-1) 的天文學(xué)家們宣布他們檢測(cè)到一個(gè)不尋常的物體飛越地球。
與定期靠近地球的近地小行星 (NEA) 不同,這個(gè)天體——被命名為 1I/2017 U1(又名歐姆阿莫阿,夏威夷語(yǔ)中的“偵察兵”)——是第一個(gè)來(lái)自星際空間的已知天體。當(dāng)它離開(kāi)太陽(yáng)系時(shí),天文學(xué)家們對(duì)該天體進(jìn)行了多次后續(xù)觀察。
可是,天文學(xué)家們搞不清楚它的特征,其中一些與彗星一致,另一些則與小行星一致。首先,獲取的讀數(shù)表明歐姆阿莫阿形狀扁平且比例奇怪。歐姆阿莫阿在離開(kāi)太陽(yáng)系的過(guò)程中也在加速,這與太陽(yáng)輻射造成的放氣現(xiàn)象相一致。
然而,天文學(xué)家們已經(jīng)排除了它是一顆彗星的可能性,因?yàn)樗谧罱咏?yáng)時(shí)沒(méi)有形成尾巴。它也沒(méi)有因?yàn)榧铀俣鴦×曳瓭L,而這正是彗星發(fā)生的情況。這導(dǎo)致史米爾·貝利(Shmuel Baily)博士和哈佛大學(xué)教授亞伯拉罕·勒布(Abraham Loeb)在一篇論文中提出,歐姆阿莫阿可能是一個(gè)人造物體——像一個(gè)太陽(yáng)帆。
除了其神秘的構(gòu)造和加速的方式之外,它的軌道使它像彈弓一樣繞過(guò)太陽(yáng),然后近距離飛過(guò)地球。這被視為一個(gè)可能的跡象,表明歐姆阿莫阿可能實(shí)際上是一個(gè)從另一個(gè)恒星系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)查探測(cè)器。
歐姆阿莫阿離開(kāi)后進(jìn)行的多項(xiàng)研究證實(shí),星際物體可能會(huì)定期進(jìn)入太陽(yáng)系,并且其中許多已經(jīng)停留了下來(lái)。不到兩年后(2019 年 8 月),另一個(gè)名為 C/2019 Q4(鮑里索夫彗星)的星際天體(顯然被確定為彗星)的到來(lái)支持了這一觀點(diǎn)。
如果這些發(fā)現(xiàn)是正確的,那么太陽(yáng)系可能到處都是過(guò)去星際探測(cè)器的遺跡。像維拉·魯賓(Vera Rubin)天文臺(tái)這樣的下一代觀測(cè)站將能夠在這些物體進(jìn)入我們的太陽(yáng)系時(shí)探測(cè)到它們。已經(jīng)有多項(xiàng)建議提出,建造能夠與它們會(huì)合的航天器,甚至將樣本送回地球。
來(lái)自隔壁的信息?
2020年12月18日,天文學(xué)家們宣布,帕克斯射電望遠(yuǎn)鏡在2019年4月至5月間接收到一個(gè)來(lái)自比鄰星(離太陽(yáng)系最近的恒星)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由與帕克斯天文臺(tái)一起進(jìn)行觀測(cè)的“突破聆聽(tīng)”項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)的,因此被命名為“突破聆聽(tīng)候選1號(hào)”(BLC1)。
這個(gè)信號(hào)相當(dāng)有趣,因?yàn)樗且粋€(gè)時(shí)長(zhǎng)約30小時(shí)的非常尖銳的窄帶發(fā)射(982MHz)。此外,它正經(jīng)歷著頻率的變化(又稱(chēng)多普勒頻移),據(jù)說(shuō)這類(lèi)似于一個(gè)移動(dòng)的無(wú)線(xiàn)電源,就像一顆圍繞恒星運(yùn)行的行星。
這里提出了一種可能性,即該信號(hào)源可能是比鄰星b,它在2016年被證實(shí)是一個(gè)在比鄰星宜居區(qū)(HZ)內(nèi)運(yùn)行的類(lèi)似地球的行星。一位參與研究該信號(hào)的匿名人士聲稱(chēng),這可能是自 “哇!信號(hào) ”以來(lái)最有力的候選者。
然而,多個(gè)天體物理學(xué)家和科學(xué)機(jī)構(gòu)認(rèn)為有必要提醒人們,這只是一個(gè)“候選信號(hào)”,而不是一個(gè)經(jīng)證實(shí)的外星傳輸信號(hào)。首先,哈佛大學(xué)天文學(xué)家阿米爾·蘇拉吉(Amir Siraj)和勒布(Abraham Loeb)教授進(jìn)行的概率評(píng)估發(fā)現(xiàn),BLC1是來(lái)自比鄰星的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的概率約為10-8。
搜尋外星智能體(SETI)研究所還表示,盡管探測(cè)到BLC1是一個(gè)令人振奮的消息,但還沒(méi)有任何定論。其一,后續(xù)觀測(cè)未能再次探測(cè)到該信號(hào)。其二,還有就是該信號(hào)只在4月和5月之間一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為30小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)被探測(cè)到。
根據(jù)搜尋外星智能體(SETI)研究所的說(shuō)法,還有許多解釋比該信號(hào)是外星傳輸信號(hào)的可能性更大。其中包括來(lái)自近地軌道 (LEO) 中眾多衛(wèi)星之一的遙測(cè)信號(hào),這些信號(hào)通常會(huì)干擾無(wú)線(xiàn)電頻譜,因此需要從背景雜音中提取信號(hào)。
另一種可能性是,BLC1是一個(gè)具有強(qiáng)磁場(chǎng)的行星發(fā)射的信號(hào)。這顆行星可能是比鄰星c,即圍繞比鄰星(超級(jí)地球或迷你海王星)運(yùn)行的第二顆行星,其發(fā)現(xiàn)在2020年1月15日被公眾知道,并在4月到6月之間被證實(shí)。
然后還有一種可能性,即它是一個(gè)來(lái)自某個(gè)遙遠(yuǎn)宇宙源的自然發(fā)生的無(wú)線(xiàn)電信號(hào),當(dāng)時(shí)正好在比鄰星的后面。這些可能性中的許多都有自己的缺陷,但關(guān)鍵是科學(xué)家們還沒(méi)有開(kāi)始窮盡所有其它可能的解釋——這是搜尋外星智能體(SETI)研究的一個(gè)先決條件。
正如SETI(搜尋外星智能體)研究所的高級(jí)行星天文學(xué)家弗蘭克·馬奇斯(Franck Marchis)總結(jié)的那樣:
“在我們銀河系范圍達(dá)20萬(wàn)光年的3億顆適合居住的系外行星中,如果兩個(gè)文明(我們的文明和比鄰星b或c上的文明)在同一時(shí)間使用相同的科技,那將是一個(gè)驚人的巧合。雖然我喜歡這個(gè)想法,但它似乎非常不可能——這就是我為什么懷疑我們會(huì)很快找到關(guān)于那個(gè)信號(hào)來(lái)源的更實(shí)際的解釋?!?/p>
不幸的是,對(duì)于BLC1的解釋也適用于所有其它的“候選人”。在“哇! 信號(hào)”、快速射電暴、變暗的恒星、星際物體和BLC1之間,我們被高度的不確定性所困擾。我們(還)不能排除外星人存在的可能性,但也不能確認(rèn)它們不存在。
不過(guò),從某種程度上說(shuō),這正是迄今為止我們的努力更加令人激動(dòng)的原因。知道我們的宇宙中可能存在其它智能生命體(而且我們可能已經(jīng)聽(tīng)到了它的聲音),這正是我們繼續(xù)尋找的動(dòng)力。畢竟,搜索和探尋的主要原因是為了滿(mǎn)足我們的好奇心。
宇宙中到底有什么秘密?這一切的意義是什么?在我們理解的領(lǐng)域之外有什么?那座山的另一邊是什么?我們繼續(xù)向前推進(jìn)就是希望能回答這些問(wèn)題。在我們做到這一點(diǎn)之前,我們有的一些潛在的答案也能夠讓我們倍感鼓舞!
BY:?Matthew S. Williams
FY:?AngelinaWu
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