1950年的9個(gè)奇怪的瞬間仍然無(wú)法解釋

左圖是于1950年4月12日拍攝的紅敏帕洛瑪天圖。右圖是1996年拍攝的同一區(qū)域紅敏照片。在1950年的照片中能看到9處奇異的瞬變現(xiàn)象（圖中已圈出），而在后一張中卻沒(méi)有。1950年同一天半小時(shí)之前拍攝的藍(lán)敏帕洛瑪天圖中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的瞬變現(xiàn)象，6天之后1950年4月18日拍攝的紅敏照片也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。圖片來(lái)源于Villarroel等人/《自然》雜志。

你喜歡神秘的事件嗎？如果你喜歡，或許你會(huì)對(duì)下面這個(gè)事件感興趣。時(shí)間回溯到1950年，在美國(guó)加州帕羅瑪山天文臺(tái)（帕羅瑪巡天計(jì)劃的一部分），宇航員注意到9個(gè)星狀光源同時(shí)在攝影板中出現(xiàn)。這可能尋常，也可能不尋常。但在同一天早些時(shí)候，這些亮點(diǎn)并沒(méi)有在同一天區(qū)被觀測(cè)到，同樣的在之后拍攝的照片中也杳無(wú)音訊。盡管現(xiàn)在的巡天計(jì)劃使用的設(shè)備對(duì)暗淡的物體更為敏感，但仍然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他們的蹤影。這9處奇怪的瞬變究竟去哪兒了呢？

這是來(lái)自瑞典斯德哥爾摩北歐理論物理研究所的Beatriz Villaroel和他的同事在一篇論文中提出的。同行評(píng)議的期刊科學(xué)報(bào)告，由著名期刊《自然》發(fā)表，將這篇論文于2021年6月17日發(fā)表。

9個(gè)奇怪的瞬變：變幻無(wú)常

比阿特麗斯·比利亞羅爾（Beatriz Villarroel）開(kāi)展了一個(gè)名叫VASco(長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的觀測(cè)期間消失和出現(xiàn)的來(lái)源)的全民科學(xué)項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在尋找奇特或罕見(jiàn)的瞬態(tài)物體。VASco項(xiàng)目使用來(lái)自美國(guó)海軍天文臺(tái)目錄的數(shù)據(jù)，開(kāi)啟了長(zhǎng)達(dá)70年的探索。到目前為止，民間科學(xué)家和專業(yè)天文學(xué)家已經(jīng)通過(guò)VASco發(fā)現(xiàn)了約100個(gè)瞬變物體，其中大部分是在帕洛馬巡天的紅色板塊上發(fā)現(xiàn)的。鑒于她對(duì)該項(xiàng)目的貢獻(xiàn)，比利亞羅爾于最近獲得了瑞典的歐萊雅-聯(lián)合國(guó)教科文組織女性科學(xué)獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給:

剛開(kāi)始從事科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)研究的有前途的女性，并為后人樹(shù)立榜樣。

比利亞羅爾及其團(tuán)隊(duì)指出，此前似乎已經(jīng)“消失”的星體（甚至是系外行星）又由航天員所發(fā)現(xiàn)。例如，有些變星的亮度有增有減。此外，還有超新星、小行星和可變活動(dòng)星系核。所有這些星體都能在幾分鐘抑或幾年內(nèi)改變其亮度。

但是，在1950年4月12日拍攝的帕洛瑪天空巡天底片上發(fā)現(xiàn)的9個(gè)點(diǎn)光源是不同的。所有9個(gè)光源在所有之前或之后拍攝的圖像中都沒(méi)有。天文學(xué)家并沒(méi)有在30分鐘前的藍(lán)色感光底片上發(fā)現(xiàn)這些“物體”（如果我們可以稱它們?yōu)槲矬w的話）。他們?cè)诹旌笈臄z的紅色感光底片上也沒(méi)有看到這些“物體”。不管它們是什么東西，這種奇怪的過(guò)客的數(shù)量如此之多(高達(dá)九種!)，而且出現(xiàn)時(shí)間又是如此短暫，這是很不尋常的。1950年帕洛瑪巡天的紅色板塊震級(jí)約為+20，比人類肉眼所能看到的要微弱得多。即使現(xiàn)代的攝影調(diào)查對(duì)微弱的物體更敏感，這9個(gè)物體在現(xiàn)代的攝影測(cè)量中也沒(méi)有出現(xiàn)。

因此，這九種“新”現(xiàn)象是短暫的自然天文現(xiàn)象，還是說(shuō)，它們是不同的東西？

位于瑞典斯德哥爾摩的北歐理論物理研究所的天體物理學(xué)家比阿特麗斯·維拉羅爾領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)對(duì)9個(gè)奇怪的瞬變物體的嶄新研究。這些物體出現(xiàn)在1950年拍攝的一張照片上。

是儀器錯(cuò)誤，而不是在天空中？

如果你正在猜想那些瞬變現(xiàn)象是現(xiàn)代照相技術(shù)類似鏡面閃光而造成的，你并不是唯一這么想的人。在1950年的帕洛瑪巡天計(jì)劃中使用的鏡片有可能會(huì)在照片上呈現(xiàn)錯(cuò)誤的恒星圖像。然而，Villaroel和她的同事的最新報(bào)告顯示，這九處瞬變的形狀與此類重影產(chǎn)生的錯(cuò)誤并不吻合。如若觀測(cè)者曾在同一底片上由于部分而完全打開(kāi)快門導(dǎo)致二次曝光，那么類似的偽影應(yīng)當(dāng)在底片上隨處可見(jiàn)，而不是只有九處。

放射性物質(zhì)或是其他粒子？

α,β,γ射線會(huì)在底片上留下軌跡。它們看起來(lái)不可能是恒星一般的點(diǎn)狀發(fā)光物體。盡管如此，這種說(shuō)法也是有些問(wèn)題的。1945年7月當(dāng)?shù)谝活w原子彈在新墨西哥州阿拉莫戈多引爆時(shí)（也就是臭名昭著的三位一體實(shí)驗(yàn)），放射性的污染物在照片底片上留下了霧狀的光點(diǎn)。但自那以后，柯達(dá)制造了新的容器來(lái)保護(hù)相片底片遭遇放射性污染。

讓我們來(lái)看看基本粒子。首先，研究者排除μ介子和天然放射性物質(zhì)，因?yàn)榇祟惲Ｗ訒?huì)以穩(wěn)定的頻率持續(xù)撞擊底片。這沒(méi)有辦法解釋底片上少數(shù)多出的恒星圖像。若是μ介子和天然放射性物質(zhì)產(chǎn)生了這些圖像，那么整張底片將會(huì)到處都是如此。

在帕羅瑪山上，或許有部分底片仍被污染了，但Villarroel和她的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這個(gè)可能性很小。1949年到1951年間，也就是瞬變發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，并沒(méi)有官方記錄的原子彈爆破實(shí)驗(yàn)。

裁剪后的照片展示了瞬變1-6號(hào)。瞬變5號(hào)和其他相比有略微拉長(zhǎng)。左圖顯示了1950年帕羅瑪巡天計(jì)劃的紅敏圖像，而右圖展示的圖像出自位于西班牙加那列群島拉帕爾馬島上的加那列大型望遠(yuǎn)鏡，使用了低分辨率成像光譜儀。圖片來(lái)源于Villarroel等，科學(xué)報(bào)告，《自然》

是人為原因嗎？

研究者們考慮過(guò)天文臺(tái)本身內(nèi)部的某些活動(dòng)也可能會(huì)導(dǎo)致此類異常。濕度變化就可以在底片上留下痕跡，甚至有可能是花粉過(guò)敏或是唾液噴濺的小液滴。但是，噴濺的小滴唾液通常最大直徑為100微米，且在平面上不構(gòu)成圓形，通常它們是有些拉長(zhǎng)，邊緣毛糙，聚集的液滴。

水滴的大小范圍也比最終底片上展現(xiàn)的亮點(diǎn)要大的多。

底片上的那些點(diǎn)狀光源有可能是其他一些的污染或損毀。研究者們發(fā)現(xiàn)，一些非常暗淡的瞬變會(huì)出現(xiàn)在底片被污染的區(qū)域。這些有可能是在底片掃描過(guò)程中遮蓋的玻璃引起的。在模擬的瞬變中，那些更亮一些的則很難符合污染這一假設(shè)。為了將污染這一可能性完全排除在外，研究者們需要用顯微鏡對(duì)底片進(jìn)行檢查?？墒牵麄儾](méi)有機(jī)會(huì)接觸到最原始的底片。

自然發(fā)生的瞬變現(xiàn)象？

那么假如也不是底片污染，有沒(méi)有可能是一些已知的自然瞬變現(xiàn)象呢？研究者們表示，這種可能性非常微小。自然發(fā)生的快速瞬變現(xiàn)象，例如閃爍的恒星，伽馬射線暴或是快速射電暴的估算密度為1.63次每平方度每天，星等最高達(dá)到23或24.7。維拉·C·魯賓天文臺(tái)預(yù)期每天能夠觀測(cè)到10萬(wàn)次短期瞬變，大約是2.5次沒(méi)平方度每天。

而在我們討論的事件中，30分鐘內(nèi)在10弧分×10弧分的天穹范圍內(nèi)（1度=60弧分，例如太陽(yáng)和月球直徑大約半度或是30弧分）同時(shí)發(fā)生了9次瞬變。所以研究者們認(rèn)為，這類自然瞬變無(wú)法解釋我們觀測(cè)到的現(xiàn)象。

天文學(xué)家也考慮過(guò)是一團(tuán)高紅移星系，但他們?cè)谖恼轮袑懙溃?/p>

一團(tuán)高紅移星系無(wú)法解釋9處同時(shí)發(fā)生的瞬變，因?yàn)槟菢拥脑挘鼈儜?yīng)當(dāng)在上世紀(jì)五十年代后繼續(xù)閃爍，而事實(shí)上并沒(méi)有。

裁剪后的圖片展示瞬變7號(hào)-9號(hào)。左圖展示了1950年帕羅瑪巡天計(jì)劃紅敏圖像，右圖來(lái)源于位于西班牙加那列群島拉帕爾馬島上的加那列大型望遠(yuǎn)鏡，使用了低分辨率成像光譜儀。圖片來(lái)源于Villarroel等，科學(xué)報(bào)告，《自然》

小行星或是流星體碎片？

研究者們認(rèn)為這些瞬變不太可能是小行星或是流星體，因?yàn)榇祟愃閴K應(yīng)當(dāng)繼續(xù)在宇宙空間中移動(dòng)。在底片50分鐘的曝光時(shí)間內(nèi)，它們應(yīng)當(dāng)會(huì)有明顯的位移。那么在圖片中就應(yīng)當(dāng)留下拉長(zhǎng)的條痕，母體或是任一碎塊也應(yīng)當(dāng)在30分鐘前的藍(lán)敏圖像中顯現(xiàn)出來(lái)。但這兩者在我們觀測(cè)到的瞬變中都沒(méi)有體現(xiàn)。

那么倘若是流星體在地球大氣層內(nèi)燃盡了呢？它們?cè)谔?yáng)光照下發(fā)出的明亮光芒會(huì)否是對(duì)這9處瞬變的一種解釋呢？為了呈現(xiàn)處點(diǎn)狀光源，整個(gè)燃燒過(guò)程只能持續(xù)遠(yuǎn)小于一微秒的時(shí)間。此外，它們也會(huì)在圖像中呈現(xiàn)處拉長(zhǎng)的條痕。研究者們發(fā)現(xiàn)，類似事件太過(guò)于暗淡以至于無(wú)法在感光度至少20星等的底片上呈現(xiàn)出來(lái)。時(shí)限與事實(shí)相矛盾，所以研究者們派出了小行星，流星體或是類似的物體。

飛機(jī)或是衛(wèi)星？

瞬變現(xiàn)象的解答會(huì)不會(huì)是更接近我們的東西呢，比如飛機(jī)和衛(wèi)星？飛機(jī)的頻閃燈光能閃爍地非常迅速，看起來(lái)就像是短時(shí)瞬變現(xiàn)象。但飛機(jī)同時(shí)也有常亮地光芒，它們并不閃爍，而這些則也會(huì)在圖像上留下常常地條痕。

有意思地是，在地球同步軌道上運(yùn)行地衛(wèi)星或殘骸會(huì)產(chǎn)生與1950年觀測(cè)類似的點(diǎn)狀光源。然而，這兩者之間并沒(méi)有任何關(guān)系，因?yàn)榈谝活w衛(wèi)星，史普尼克1號(hào)，1957年才發(fā)射升空。

排除法

至此，在這些提到的可能性中，衛(wèi)星是最接近的。然而此次瞬變時(shí)間發(fā)生于第一顆衛(wèi)星發(fā)射的七年之前。研究者們?cè)趫?bào)告中寫道：

一份后續(xù)的評(píng)論文章顯示，瞬變更有可能通過(guò)太陽(yáng)系內(nèi)人造的或是自然形成的衛(wèi)星來(lái)解釋。小的，平整的，反射率極高的物體處于或是接近地球同步軌道能夠產(chǎn)生多出快速的閃爍。

另外一種仍然還在納入考慮的可能性是底片上一些未知的污染。報(bào)告中提到：

和之前的解釋相比，也有人認(rèn)為之前提到的放射性爆炸物質(zhì)更切合實(shí)際。由于此次同時(shí)的瞬變并不唯一，所以污染仍不能被完全排除可能。

至今已知的與1950年底片上9次瞬變最接近的可能是在地球同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星。但此間最大的矛盾在于，第一顆衛(wèi)星，史普尼克一號(hào)于1957年10月4日才發(fā)射升空，而被觀測(cè)到的瞬變發(fā)生在1950年4月12日。圖片來(lái)源于國(guó)家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心（NSSDC），NASA。

聽(tīng)聽(tīng)Beatriz Villarroel說(shuō)說(shuō)關(guān)于9個(gè)瞬變

如果你還想了解更多，在2021年7月16日Wow Signal 播客對(duì)首席科學(xué)家Villarroel有一次深入的訪談。播客末尾，她提到1950年觀測(cè)到的九次瞬變或許可以是對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)“鳳凰計(jì)劃”搜尋地外文明的一次測(cè)試。

無(wú)論解釋為何，這都是一個(gè)有意思的謎團(tuán)，就像研究者們提到的：

我們相信同時(shí)發(fā)生的瞬變之謎是一個(gè)值得引起天文學(xué)界關(guān)注的推理疑案。

總結(jié)：瑞典的天文學(xué)家們嘗試解決1950年帕洛瑪天文臺(tái)拍攝的照片底片上出現(xiàn)的九處瞬變之謎。他們之前沒(méi)有被觀測(cè)到過(guò)，之后也再?zèng)]出現(xiàn)過(guò)。

BY：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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