如何發現外星飛船?如果他們來到太陽系,就會在這裡設置裝置

宇宙中到底有沒有外星生命,甚至是比人類高級的文明?

這個問題困擾了科學家許多年,很多人都持有肯定的觀點。不論從時間的尺度還是從空間的尺度來看,人類的歷史和探測到的范圍連宇宙的滄海一粟都算不上。僅憑現在的研究就說地外文明不存在,實在是有些草率。

要知道,銀河系是一個相當古老的星系。宇宙的壽命目前也只有大約138億年,而銀河系可能早在135.1億年前就已經出現了。銀河系形成的5億年後,就已經有第一批行星形成了。而我們的地球才只有45億年的壽命,這意味著它至少比第一批行星晚出現了85億年。至于智慧生命,就更不用提了,人類的出現也只有差不多20萬年,現代工業更是僅有幾百年。

按理說,此前幾十億年的時間裡,銀河系應該早就充滿智慧生命,並且他們的科技已經足以在銀河系范圍內殖民了。

現實卻是冷冰冰的,我們並沒有發現任何其他天體上的生命,更別提智慧生物了。

1966年,有人根據已故著名電腦學家馮·諾依曼的理論,提出了一個概念:馮·諾依曼探測器。這是一種能夠自我複製的探測器,它可以前往其他的天體系統中,然後利用當地的資源建造出更多的探測器,從而呈指數級增加。

如果有生命能夠在銀河系范圍內進行殖民,那麼這樣的探測器將具備極高的效率進行擴散。即便需要幾億年的時間,銀河系的歷史也足以讓他們將整個星系佔領。

或許,它們已經存在,只是人類的科技還不足以發現它們?如果是這種情況,我們該如何找到這些探測器或者飛船呢?

美國宇航局系外行星系統科學網路(NExSS)的Michaël Gillon博士和麻省理工學院地球、大氣和行星科學系(EAPS)的博士後助理Artem Burdanov提出,如果銀河系內真的有這樣的探測器,甚至有一部分已經進入到我們太陽系內了,我們還是有辦法發現它們的。

在這裡,我們首先要提到一個概念: 引力透鏡效應

這是愛因斯坦的廣義相對論中衍生出來的一個概念——質量足夠大的天體,可以扭曲周圍的時空,以至于路過它的光線都會隨著時空呈現出扭曲的效果。甚至在更極端的情況下,一個原本遮擋住背景天體的前景天體質量太大,以至于背景天體的光線在它周圍扭曲竟然傳播到了地球,就像凸透鏡一樣,這就是引力透鏡效應。

(圖片說明:引力透鏡效應示意圖)

質量越大的天體,引力透鏡效應就越強。通常我們在研究幾億、幾十億光年外的天體時,會利用星系作為前景天體,發現被它們遮擋住的天體。而在尋找銀河系內天體時,我們可以利用太陽作為前景天體,像凸透鏡一樣放大觀測目標。

我們知道,凸透鏡是有焦點的,引力透鏡效應也有。如果我們利用太陽的引力透鏡效應,那麼在太陽的「焦點」上,那麼觀測到遙遠天體的效果就最好。這個「焦點」,被稱為 太陽引力線,它在距離我們550個天文單位的位置上,也就是大約825億公里外。

(圖片說明:太陽引力線示意圖)

此前我們介紹過,有人提議在這裡放置望遠鏡,利用太陽的引力透鏡效應觀測系外行星等天體。那麼,它和我們尋找外星人飛船有何關係呢?

科學家認為,太空船不論行駛到哪個恒星系統中,都需要面臨一個問題,那就是通訊。就算飛船飛得再遠,和家園的聯繫也是一個難題,需要非常強大的信號才可以。

為了確保能和自己的家園聯繫,地外文明可能會利用引力透鏡效應來放大信號。在這種情況下,他們就會在太陽引力線上佈置探測器,利用引力透鏡效應建立一個跨越銀河系的通訊系統。

可是,太陽引力線距離我們太遠了。在550個天文單位的距離下,別說是小小的探測器了,我們就連那裡的太陽系小行星都沒有發現幾個。所以,這項研究的難點,就在這裡了。

研究人員認為,足夠先進的文明會在各個恒星系統中都佈置探測器,那麼我們在其他恒星的太陽引力線尋找他們通訊時發出的輻射,也是可以的。

所以他們將目光轉移到了太陽系以外,看准了一顆名叫沃爾夫 359。這是距離我們第三近的恒星系統,也是距離太陽系第五近的恒星,位于大約7.9光年外。根據目前的研究,它是一顆紅矮星,並且疑似有一顆氣體行星沃爾夫 359b。

(圖片說明:沃爾夫 359藝術圖)

而且,沃爾夫 359幾乎恰好位于黃道面上。也就是說,當地球以及太陽系其他行星運行到太陽和沃爾夫 359之間時,在這顆恒星周圍觀測到的就是太陽系行星淩日的現象。這種淩日現象不僅是我們發現系外行星的重要手段之一,也可能是焦點星際通信設備用來進行通訊的有力工具。

考慮到沃爾夫 359和太陽系天體的特殊位置關係,如果真的存在地外文明的探測器,向這個系統中發射信號,那麼當地球運行到特定位置時(意味著每年都有一次機會),我們即使利用一個中等大小的望遠鏡,都有可能發現它們的存在。

(圖片說明:沃爾夫 359周圍可能有一顆行星)

為了證實自己的想法,研究人員借助歐洲南方天文臺建在智利北部的兩個天文臺的望遠鏡進行了觀測,希望尋找到預想中的信號。

結果令人遺憾,他們沒有發現任何可能存在的外星探測器信號。

這是否意味著太陽系內不存在外星人的馮·諾依曼探測器呢?也不是,因為可以解釋這個結果的因素太多了,研究人員也犯了「選擇困難症」,不知道哪一個是真正的原因。

不過他們認為,自己已經找到了一個有趣的方法,並且未來將繼續利用這個方法進行搜索。他們期待著借助更多強大的下一代望遠鏡,對10-20顆附近的恒星進行觀測,以期能夠找到地外文明。

話說回來,如果真的找到了,那也未必是好消息,因為這意味著他們的文明比我們要先進得多。如果真的是這樣,誰能保證這些地外文明是懷揣好意的呢?

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