天眼接收到新的無線電信號,距離7000光年,要回復嗎?

根據《自然·天文》(Nature Astronomy)雜誌刊載的一項新研究[1],中國天文學家利用500米口徑球面射電望遠鏡,也就是我們所熟知的「中國天眼FAST」,接收到了一個強烈的射電脈衝信號。那麼,這個無線電信號究竟是「誰」發出的呢?

所謂的無線電波,又稱射電波,它們就像可見光一樣也是速度為光速的電磁波,只是波長大于可見光,人眼無法直接看到,中國天眼正是被設計用于接收這類宇宙信號。作為當今世界單口徑最大的射電望遠鏡,中國天眼擁有極高的靈敏度和信噪比,能夠分辨出來自宇宙的微弱無線電信號。

在生活中,無線電波無處不在,通信、導航、雷達都依賴于無線電波來傳遞資訊。如果宇宙中也有像人類這樣的智慧文明,他們也很有可能會使用無線電波,他們甚至有可能就像人類那樣主動向宇宙發出無線電信號,去聯繫其他智慧文明。

如果真是這樣,通過射電望遠鏡就有望找到外星文明。事實上,中國天眼每年都會安排一些時間專門用于搜尋可能存在的地外文明。由于中國天眼擁有極高的靈敏度,一旦接收到可疑的無線電信號,無疑會引起大家的關注。

不過,在這項新研究中,中國天眼並不是接收到了外星文明發出的信號,而是來自一種特殊的宇宙天體——伽馬射線雙星。天文學家把中國天眼對準了編號為LS I +61° 303的伽馬射線雙星,結果探測到了一個射電脈衝。

伽馬射線雙星是一類特殊的X射線雙星。在一個X射線雙星系統中,其中一個天體是緻密天體,比如中子星、黑洞(它們由大質量恒星通過引力坍縮形成),另一個天體是普通的恒星。

在緻密天體的極端引力作用下,伴星的物質會被拉扯過去,然後不斷掉進緻密天體中。在螺旋落入緻密天體之前,物質之間相互劇烈摩擦,超過10%的質量將會轉化為巨大的能量,主要是X射線。這個過程的質能轉換效率非常高,相比之下,恒星在氫核聚變過程中,只有大約0.7%的質量會轉化為能量。

在少數情況下,一些系統可以產生能量超過X射線的高能伽馬射線,成為更加罕見的伽馬射線雙星系統。目前,天文學家只在銀河系及其附近矮星系中發現8個伽馬射線雙星系統。

44年前,天文學家在仙后座方向發現了LS I +61° 303伽馬射線雙星,它距離地球大約7000光年,位于銀河系內。這兩顆天體互相繞行一周的時間約為26.5天,其中的緻密天體普遍被認為很可能是一個黑洞,伽馬射線被認為來自于黑洞噴流與伴星物質的相互作用。

但根據這項新研究,中國天眼首次在這個系統中探測到了一個射電脈衝信號,週期約為269毫秒,這意味著該緻密天體很可能不是此前認為的黑洞,而是一顆快速旋轉的中子星,也就是脈衝星。

對于普通人來說,中國天眼搜尋外星文明可能更受到關注。此前,中國天眼曾接收到30億光年外傳來的強烈無線電爆發,在不到兩個月的時間內,重復了上千次,這不禁讓大家猜測是不是外星文明發出的。

天文學家把這種強烈的無線電爆發稱之為快速射電暴,它們可以在極短的時間釋放出極強的無線電信號,通常都是一次性的。而中國天眼接收到的這種重復快速射電暴很罕見,目前天文學家還不清楚它們究竟是怎麼產生的。

哈佛大學天文學家Avi Loeb提出一種觀點,神秘的快速無線電暴有可能是外星文明發出的無線電波束,它們有可能作為信標,也有可能被用于推動外星飛船(光帆)前進,這種飛船的重量可以達到100萬噸級別。

如果這真的是外星文明產生的,那麼,他們的科技水準將遠超人類想象,因為他們可以操控極高等級的能量。快速射電暴在幾毫秒內釋放出的能量,可以相當于太陽在數小時內產生的能量總和。

但不管怎樣,這樣的無線電信號不是來連絡人類的。因為這些無線電波跨越30億光年的距離,需要耗時長達30億年的時間。且不說人類當前的技術水準,就算人類能夠回復他們,我們發出的信號還需要30億年的時間才能到達那裡。信號一來一回需要60億年,這樣的交流顯然是無效的。

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