本文來(lái)自微信公眾號(hào)：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF
9 月 12 日，在墨西哥國(guó)會(huì)的聽(tīng)證會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，展示了兩具有千年歷史的神秘古尸。令人意想不到的是，墨西哥官宣發(fā)現(xiàn)了外星人，墨西哥成為世界上第一個(gè)承認(rèn)外星人存在的國(guó)家。盡管很多人并不認(rèn)可這是真的外星人，但我們對(duì)外星人的向往和想象卻從沒(méi)有因?yàn)橐淮未蔚氖『痛驌舳胚^(guò)。不過(guò)，如果我們換個(gè)思路，也許外星人也在苦苦尋找我們呢！
文 | 科林?斯圖爾特（Colin Stuart）
譯 | 李甜甜
編 | 趙佳明
原文刊載于《科學(xué)焦點(diǎn)》2023 年第 10 期
想象一下，如果你是一個(gè)生活在遙遠(yuǎn)星球的外星人，像我們一樣，渴望讓其他人知道你的存在。那么，你該采取什么措施來(lái)讓別人發(fā)現(xiàn)你呢？最新研究顯示，外星文明可能會(huì)利用目前超新星爆發(fā)來(lái)傳遞信號(hào)。
為什么外星文明會(huì)選擇超新星爆發(fā)來(lái)傳遞信號(hào)？
超新星爆發(fā)是我們目前已知的宇宙中最耀眼的天文事件。當(dāng)一顆恒星來(lái)到生命末期，就會(huì)爆發(fā)。那時(shí)，它會(huì)發(fā)出相當(dāng)于 100 億個(gè)太陽(yáng)的光亮，釋放出的能量則與太陽(yáng)在過(guò)去 100 億年里釋放全部能量相當(dāng)。
因此，每一次超新星爆發(fā)都會(huì)吸引眾多天文學(xué)家的密切關(guān)注，而且在黑暗的宇宙中，這樣的爆發(fā)也是如此耀眼。
2023 年 5 月，日本天文學(xué)家坂本幸一（Koichi Itagaki）發(fā)現(xiàn)了 SN 2023ixf。圖中箭頭所指的就是這顆超新星。（圖片來(lái)源：NASA）
今年 5 月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，針輪星系（又稱 M101）中的超新星 SN 2023ixf 爆發(fā)了。美國(guó)華盛頓大學(xué)的助理教授詹姆斯?達(dá)文波特（James Davenport）說(shuō)：“SN 2023ixf 是 10 年來(lái)，人類發(fā)現(xiàn)的距離地球最近的超新星?！北M管 M101 距離我們有 2100 萬(wàn)光年，但這顆超新星爆發(fā)的亮度就算是天文愛(ài)好者使用非專業(yè)的望遠(yuǎn)鏡也能觀測(cè)到。
因此，達(dá)文波特領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)假說(shuō)，來(lái)解釋外星文明通過(guò)超新星爆發(fā)傳遞信息的原因。由于超新星爆發(fā)在太空中十分耀眼，外星文明便會(huì)將信號(hào)與超新星發(fā)出的光結(jié)合起來(lái)，向我們傳遞特定的信息?？茖W(xué)家將這種策略稱為“信號(hào)伴隨”。達(dá)文波特說(shuō)：“外星人如果這樣做了，他們就像是在以一種十分顯眼的方式大喊‘我們?cè)谶@里’?！?/p>
另外，既然外星文明能有意識(shí)地想讓其他人發(fā)現(xiàn)他們，那么它們也會(huì)意識(shí)到，來(lái)自其他星球（比如地球）的文明，很可能正在朝著超新星的方向進(jìn)行觀察，這也會(huì)大大提高他們被發(fā)現(xiàn)的概率。
如何搜索外星文明通過(guò)超新星爆發(fā)傳遞的信號(hào)？
在回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先要弄清楚，在茫茫宇宙中，在哪些區(qū)域搜索這些信號(hào)。針對(duì)特定的超新星，科學(xué)家在銀河系中劃定了一個(gè)橢圓形區(qū)域，作為搜索區(qū)域，即“SETI 橢球體”（SETI 是“搜尋地外文明”計(jì)劃的英文縮寫）。外星人必須比我們更靠近超新星，這樣他們能率先看到超新星發(fā)出的光，才有時(shí)間做好傳遞信號(hào)的準(zhǔn)備。
恒星通過(guò)超新星爆發(fā)可以將其大部分甚至全部物質(zhì)，以接近十分之一光速的速度向外拋散，并向周圍的星際物質(zhì)輻射激波，形成一個(gè)由膨脹的氣體和塵埃構(gòu)成的殼狀結(jié)構(gòu)。蟹狀星云就是這樣形成的。（圖片來(lái)源：NASA）
現(xiàn)在，科學(xué)家最感興趣的是“SETI 橢球體”邊緣區(qū)域的外星文明。因?yàn)槲覀円呀?jīng)錯(cuò)過(guò)了那些位于橢球體內(nèi)部的星球發(fā)出的伴隨信號(hào)，而位于橢球體邊緣的外星文明可能也看到了超新星，但他們發(fā)出的伴隨信號(hào)還沒(méi)有到達(dá)地球。
理論很完善但現(xiàn)實(shí)很慘淡？
那么問(wèn)題又來(lái)了，“SETI 橢球體”是針對(duì)特定的超新星劃定的，我們應(yīng)該在哪些超新星周圍劃定這些觀測(cè)區(qū)域呢？區(qū)域中的哪些星球又是我們需要關(guān)注的呢？其實(shí)，直到最近，科學(xué)家才能確定哪些星球位于合適的位置，可以發(fā)射伴隨信號(hào)。“蓋亞”探測(cè)器為我們提供了很多星球的精確位置信息。目前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其中大約有 100 顆處于合適的位置。
不過(guò)，目前科學(xué)家的觀測(cè)并沒(méi)有什么收獲，因?yàn)樗麄儾⒉恢?，伴隨信號(hào)在超新星爆發(fā)后多久才能傳到地球。
達(dá)文波特猜想：“外星文明也許要向所在行星的相關(guān)機(jī)構(gòu)申請(qǐng)發(fā)送許可?！币虼耍殡S信號(hào)可能會(huì)延遲幾個(gè)星期到達(dá)地球。基于這樣的不確定性，天文學(xué)家選擇反復(fù)觀測(cè)這些已經(jīng)爆發(fā)的超新星，而不是只觀察幾分鐘就聲稱一無(wú)所獲。
發(fā)現(xiàn)外星文明信號(hào)的可能性有多大？
隨著時(shí)間的推移，超新星爆發(fā)發(fā)出的光和伴隨信號(hào)都將傳播到太空中更遠(yuǎn)的區(qū)域，那些距離超新星更遠(yuǎn)一些的星球上的外星文明也許就將觀測(cè)到超新星爆發(fā)，從而傳遞他們的伴隨信號(hào)。因此，科學(xué)家設(shè)定的“SETI 橢球體”也在不斷變化。位于橢球體邊緣區(qū)域的星球，順理成章就成了科學(xué)家最感興趣的目標(biāo)。在未來(lái)數(shù)年內(nèi)，科學(xué)家也許就能夠觀測(cè)橢球體邊緣處合適的星球了。
達(dá)文波特表示，可能需要花費(fèi)上千年的時(shí)間，我們才能探測(cè)到外星文明的信號(hào)。但這不是問(wèn)題 —— 雖然一千年聽(tīng)起來(lái)很長(zhǎng)，但人類做很多事情都堅(jiān)持了上千年。比如，歐洲歷史最悠久的大學(xué) —— 意大利博洛尼亞大學(xué)自 1088 年起，一直在培育學(xué)生，千百年來(lái)從未間斷。
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