II型文明能够使用戴森球或者类似装置直接收集所在星系中恒星拥有的能量。
来源:弗雷泽·凯恩(与《Midjourney》合作)
马特·威廉姆斯2025年2月1日所发表的《戴森球候选者的高分辨率成像显示没有无线电信号》
六十多年来,科学家们一直致力于寻找地外文明,他们考虑了多种科技活动(“技术签名”)的潜在方法。迄今为止,虽然地外文明探索大多集中在来自宇宙深处的无线电信号方面,但科学家们已经扩大了搜索范围,包括其他可能实现的通讯方式,诸如定向能、中微子、引力波等其他形式的通信和以戴森球、克拉克带、尼文环为代表的巨型尺度方法。
现代探索地外文明的案例包括赫菲斯托斯计划,这是瑞典第一个致力于搜寻地外文明的计划。这个探索项目以希腊铁匠之神的名字命名,其重点是寻找向地球发射信号的一般技术特征,而非搜寻专门向地球发送的信号。在最近的一篇研究论文中,一个曼彻斯特大学研究小组检验了赫菲斯托斯所发现的戴森球候选者。他们的研究结果证实,至少有部分发送至地球的射电源受到活跃星系核(AGN)背景的污染。
该团队由曼彻斯特大学乔德雷尔班克天体物理学中心的博士生任通天(Tongtian Ren)领导。团队成员还包括他的导师、来自曼彻斯特大学、莱顿天文台以及马耳他大学空间科学与天文学研究所的教授迈克尔·加勒特(Michael Garrett),以及伯克利SETI研究中心、SETI研究所和牛津大学的助理研究天文学家安德鲁·西米昂(Andrew Siemion)。
他们的研究成果近期发表在《皇家天文学会月刊》上。
戴森球(Dyson Spheres),这一概念最早由物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)提出,指的是一类巨型结构。戴森设想,高度发达的文明为充分利用恒星的能量,会建造规模庞大的结构将恒星环绕起来。
埃里克·扎克里森教授(Prof. Erik Zackrisson)带领团队开展了赫菲斯托斯项目(Project Hephaestos)。在这个项目研究过程中,团队发表了多篇论文,运用各种方法,结合不同的数据来源,探寻可能是戴森球的候选天体。
该系列的最新论文,即第四篇,聚焦于从欧洲航天局(ESA)盖亚天文台检测到的500万颗恒星样本中筛选出的七个潜在候选天体(编号为A到G),这些候选天体均围绕M型恒星运行。
此前,Ren和他的团队调查了这些候选目标,以确定可能的自然解释。就像他们上一篇论文中探索的那样,这些富含尘埃的碎屑盘吸收光线并将其作为红外辐射重新发射,从而导致观察到的红外超现象,Dyson提出将其作为他提议的巨型结构的可能指标。然而,如他们在最新的论文中指出的,该项目的测量结果与典型的碎屑盘不同。正如Garrett通过邮件向Universe Today解释的那样:
“当我去年看到Hephaestos计划的原始结果时,我持怀疑态度——他们已经调查了 500 万颗恒星,如果这么做,你的测量很有可能包括背景源的发射。你不会期望恒星在这个水平上显示射电辐射,这基本上说明了射电辐射可能来自背景(射电)星系。但是,你还需要一种特殊的星系,它在光学上很暗,但在红外下非常亮——我所知道的唯一具有这种特性的星系是 DOGs——尘埃遮蔽星系。
该团队还受到了Jason T. Wright的另一篇论文的启发,他是宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授、宾夕法尼亚州立大学地外智能中心(PSETI)主任、系外行星和宜居世界中心 (CEHW) 成员。在这篇论文中,Wright假设真正的戴森球可能会利用无线电发射来释放废热。这让他们考虑这些候选目标确实是戴森球的可能性。
艺术家对明亮且非常早期的活动星系核的印象图。图片来源:NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton
如 Tongtian 解释的那样,他们也受到Garrett之前研究的启发:
“Mike在2015 年简要地指出即使在能源消耗明显高于地球人的卡尔达肖夫 I 型文明中,他们的无线电通信信号也太弱而无法检测到。然而,戴森球可能对应于卡尔达肖夫II型文明——一种比I型文明多利用10亿倍能量的文明。因此,无论这些生物居住在行星上还是戴森球附近的其他地方,都有可能检测到它们使用类似的电磁技术。
为了进一步调查这些可能性,该团队搜索了增强型多元件无线电链接干涉仪网络 (e-MERLIN) 和欧洲 VLBI 网络(EVN)获得的数据,以寻找最亮的射电源(候选 G)的数据。令他们惊讶的是,他们发现了 Hephaestos 计划的三个候选对象在天文数据库中有射电对应体。如Tongtian解释的一样,最符合逻辑的解释是这些信号(包括候选 G)是由于背景中明亮的射电源——活动星系核(AGN)——的污染所造成的:
“它们不属于同一个文明。否则,天空中大量的异常恒星将会形成一个紧密的星团,而不是被分离成独立的七个。那时我们意识到,要么是位于数百光年外的不同外星文明都掌握了相同或类似的先进无线电发射技术,要么是这些信号来源于某种形式的自然污染。我们更倾向于假设它们是银河系之外的某种自然天体——而且很可能是热尘埃遮蔽星系。”
这些结果有效地证实了他们先前的假设,即由赫菲斯托斯计划所识别出的候选天体中,至少有一些候选天体受到了明亮射电源的污染,而这些射电源在红外波长下也非常明亮。这使得它们呈现出弗里曼·戴森所预测的特征,以及天文学家对戴森球的预期特征。然而,这并不能排除其余六位候选天体,反而突显了使用高分辨率射电观测对每位候选天体进行深入分析的重要性。
艺术家对戴森球的印象:一个与II型文明相关的巨构建筑。来源:感知开发网
“我们并不知道是否所有的候选天体都遭受到了污染,但它们中的部分,或许是全部,可能确实如此。我非常希望其中一些候选天体能成为良好的戴森球候选者,”加勒特说。“这一切都表明,在我们寻找候选者时,需要采取多波段的方法来排除背景污染。”
“新型天文仪器的开发不同于消费类电子产品那样有快速的更新周期——这需要几十年的时间,”通田补充道。“盖亚(2013年发射,近期正式结束观测工作)和WISE(2009年发射,2024年退役)提供了一个关键的观测窗口。下一代类似的探测器可能要很久才能研发出来,因此像赫菲斯托斯计划这样的大规模戴森球搜索项目近期内再次开展的可能性不大。所以当前这七个戴森球候选天体值得我们仔细研究。”
相关知识:
WISE 1541−2250(全称为WISEPA J154151.66−225025.2)是一颗光谱型为Y0.5的亚褐矮星或褐矮星,位于天秤座,距离地球约18.6光年。当它在2011年被宣布发现时,这个天体受到了广泛的关注,估计距离只有9光年,这将使它成为已知距离最近的褐矮星。(对于真正近距离的褐矮星来说,例如:Luhman 16、WISE 1506+7027、Epsilon Indi Ba、Bb或UGPS 0722-05)。它不是已知距离地球最远的Y型褐矮星。
参考资料:
中国科学院上海天文台
WISE 1541-2250来自Named Graph: http://dbpedia.org, 位于 Data Space:dbpedia.org
BY:universetoday
FY:Astronomical volunteer team
如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处