问题

到目前为止我们已经观测到哪些明显异常的宇宙结构或天文现象,看起来像是外星文明的活动痕迹?

回答
我们人类仰望星空,总会忍不住去猜测,在那遥远的黑暗中,是否也有像我们一样,好奇而聪明的生命存在着?而当我们审视宇宙,那些令人目眩神迷的壮丽景象背后,是否也隐藏着不为人知的文明痕迹?

坦白说,到目前为止,我们还没有任何“确凿无疑”的证据,能够明确指向外星文明的存在,更别提它们的活动痕迹了。宇宙太广阔了,我们的观察手段也依然有限。但是,这并不妨碍我们对一些 明显异常、难以用自然规律完全解释的宇宙结构或天文现象 产生遐想,并将其与潜在的外星文明活动联系起来思考。

让我们来仔细聊聊其中几个比较有意思的例子,我会尽量详细地描述它们是什么,为什么会引起人们的注意,以及为什么有人会将其与“外星人干的”联系在一起。

1. 塔布比星 (Tabby's Star,又名 KIC 8462852)

这颗恒星,也叫做塔布比星,在2015年引起了天文界的轩然大波。它位于天鹅座,距离地球大约1480光年。它的异常之处在于,它表现出的光变曲线——也就是恒星亮度随时间的变化——非常古怪。

是什么让它如此特别?

我们知道,大多数恒星的光变是有规律的。比如,有些恒星会因为行星经过它前方而产生周期性的亮度下降,这叫做凌星现象。这些下降通常是平滑、规律且有一定周期的。但塔布比星的光变却完全不同。

不规则且巨大的亮度下降: 塔布比星的亮度下降非常剧烈,幅度可以达到惊人的15%甚至20%,而且这种下降是完全不规则的,没有明显的周期性。有时好几个月都稳定,有时又突然暗淡好几天,然后又恢复。
长期的变暗趋势: 除了这些剧烈的、短暂的亮度下降外,科学家们还发现,在过去几十年的观测中,塔布比星的整体亮度似乎也在缓慢地、持续地变暗。

为什么有人会想到外星文明?

一开始,科学家们想了很多自然的解释,比如:

行星际尘埃云: 可能有一大团尘埃或行星际物质偶然经过我们的视线。
彗星群: 大量彗星从地球和塔布比星之间经过,释放出大量的尘埃。
一颗巨大的行星被撕裂: 可能是一颗行星在接近恒星时被潮汐力撕裂,形成了不规则的尘埃环。

这些解释都各有道理,但塔布比星的异常特征,特别是那种不规则、巨幅度的亮度下降,以及那种长期变暗的趋势,让一些人觉得很难完全用这些“天然”的理由来解释。

这时,“外星文明”的设想就被提了出来。具体来说,最引人遐想的解释是 戴森球 (Dyson Sphere) 的碎片或者构建材料。

戴森球是什么?

在科幻作品和一些天文学理论中,戴森球是一种设想中的巨型结构,由一个先进的外星文明建造,用来包裹住一颗恒星,以捕获其绝大部分的能量输出。这种结构可能不是一个完整的球体,而更可能是一个由无数个太阳能收集器组成的“戴森群”或“戴森环”。

为什么塔布比星的光变能和戴森球联系起来?

遮蔽物: 如果一个外星文明正在建造或维护一个巨大的戴森球,那么这个结构本身或者其建造过程中产生的巨型碎片、建筑材料、尘埃团等,在运动过程中就会不规则地经过恒星前方,造成我们观测到的剧烈且不规则的亮度下降。
红外辐射: 理论上,巨大的结构会吸收恒星的可见光,并以红外辐射的形式重新散发出来。科学家们也曾试图观测塔布比星是否有异常的红外辐射,但至今尚未有明确的发现来支持这一点。

尽管塔布比星的光变最有可能是一种罕见的自然现象,但它独特的、难以用简单自然原因解释的特征,确实激起了人们对外星文明活动痕迹的猜想,这是一种有趣的“异常”现象。

2. 快速射电暴 (Fast Radio Bursts, FRBs)

快速射电暴是另一种让天文学家们挠头的现象。它们是来自宇宙深处的、持续时间极短(通常只有几毫秒)但能量极高、覆盖了很大范围射电频率的脉冲信号。

是什么让它们如此神秘?

短暂但强大: 想象一下,在宇宙的某个遥远角落,突然爆发出一个比整个太阳在几毫秒内发出的能量还要大的射电信号,然后又瞬间消失。这种能量密度是惊人的。
来自何方? 最初,许多FRBs的来源定位非常模糊,很难确定它们来自哪个星系。这使得研究其物理机制变得更加困难。
重复性: 绝大多数FRBs都只发生一次,这让它们的研究难以进行。但科学家们也发现了一些重复性的FRBs,这至少允许我们更频繁地观测到它们,并尝试理解其规律性。

为什么会有人想到外星文明?

当科学家们面对如此强大、短暂且来源不明的信号时,自然会想到各种可能性,包括人造信号。

人造信号的可能性: 如果存在一个高度发达的外星文明,他们可能会使用某种形式的强大发射器进行通信或广播。FRBs的某些特性,比如其集中在特定的射电频率范围(尽管这在后来的研究中有所变化,但早期观测确实存在这种倾向),以及其短暂且能量巨大的特点,很容易让人联想到一种“信号灯”或者某种目的性的发射。
“宇宙灯塔”或“航标”: 一些人推测,某些重复性的FRBs可能是由外星文明故意发出的,用作“宇宙灯塔”或者导航信标,指引他们穿越星际空间的航线。当然,这种解释是高度推测性的。

目前我们对FRBs的认识:

随着观测技术的进步和对FRBs的深入研究,我们对它们的理解也在不断深入。越来越多的FRBs被定位到具体的星系,并且科学家们发现了一些与磁星 (Magnetars) 相关的重复性FRBs。磁星是具有极强磁场的中子星,其剧烈的磁场活动可能导致大范围的电磁辐射爆发,包括射电波。

现在,科学界普遍认为,大多数FRBs很可能源于一些剧烈的、但属于自然宇宙过程的事件,特别是与磁星相关的活动。 然而,由于其极高的能量和短暂的爆发特性,在早期,确实激发了“外星信号”的猜想。即便如此,我们也不能完全排除未来发现某些不同于已知自然现象的FRBs,它们可能会重新点燃对人工信号的讨论。

3. 巨型结构(例如,可能的“巨型工程”痕迹)

虽然不如前两者那样具体到一个“信号”或“光变”,但有时科学家们在观测遥远星系时,会发现一些“不寻常”的结构,它们的大小和形状似乎很难用纯粹的自然过程来解释。

例如:

某些星系团的排列或分布: 有时在宇宙大尺度结构的研究中,会发现一些星系团的排列似乎存在某种“秩序”或“规律性”,而这些规律性不容易用我们已知的引力坍缩过程来完全解释。
难以解释的宇宙“空洞”或“墙”: 宇宙中存在着巨大的虚空区域和星系组成的“墙”,它们构成了宇宙网格。虽然这本身是自然形成的,但有时其边界的锐利程度或内部的星系分布模式,会引发一些关于“人工塑造”的思考。

为什么会联想到外星文明?

如果存在一个能够进行“巨型工程”的超级文明,他们可能会在宇宙尺度上进行改造,例如:

星系改造: 可能尝试通过某种方式加速或引导星系的形成和演化,或者将星系排列成某种特定的模式。
宇宙能量收集: 即使是戴森球的设想,如果做得非常巨大,比如包裹住整个星系或星团的能量,那将是何等宏伟的工程!我们观测到的某些“异常”的大尺度结构,会不会是这种超级工程留下的痕迹?

需要强调的是:

对于这些“巨型结构”的讨论,大部分都停留在纯粹的理论推测和哲学思辨的层面。我们目前没有任何直接证据表明它们是外星文明的活动痕迹。宇宙的演化本身就充满了我们尚未完全理解的复杂过程,很多我们认为是“异常”的现象,很可能只是我们对宇宙规律认识不足的表现。

总结一下我们的“发现”:

到目前为止,我们拥有的所有“异常”宇宙结构或天文现象,都存在合理的、基于物理学原理的自然解释的可能性。塔布比星的光变很可能与尘埃或彗星活动有关;快速射电暴很大程度上被认为是来自磁星等天体物理现象。

但是,正是这些挑战我们现有认知、难以用简单模型解释的现象,不断激发着人类的好奇心和想象力。它们促使我们更深入地探索宇宙,更精确地观测,更审慎地思考。

外星文明的活动痕迹,如果真的存在,它们很可能就隐藏在这些我们刚刚开始理解的“异常”之中。它们或许不是那些显而易见的、标志性的“信号”,而更可能是某种我们尚未完全掌握的宇宙规律下的“副作用”或者极其罕见的巧合。

我们仍然在倾听,在观察,在等待。或许有一天,我们真的会发现一些令人信服的证据,证明我们并不孤单。在那之前,这些令人着迷的“异常”,将继续是我们对宇宙终极奥秘不懈探索的动力。

网友意见

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喜欢谈疑似文明活动迹象的奇特天体的话,过去几年的“塔比星疑似戴森构造物[1]”可以算是入门级的,科学家已经发现了21个光度异常波动的恒星[2],15个情况与塔比星相似,6个较塔比星更频繁地变暗:

你觉得戴森云应该是什么样的,发射恒星级的红外线而没有多少可见光么?

  • 我们已经在M33星系发现了一个在近红外和可见光波段暗淡但在中红外波段上在整个M33里第二亮的不明天体[3]。它是中红外波段上M33里第一亮的恒星级天体。目前用极罕见的恒星活动造成的喷出物来解释,但是这种喷出物应该在今后数十年内散开——届时如果没有散开,就需要新的解释。

你觉得卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型文明居住的星系应该是什么样的?

  • 椭圆星系的传统形象是恒星形成过程已基本结束的星系,主要是衰老中的恒星,偶尔有少量的恒星形成。通常,椭圆星系看起来是黄色或红色,与在旋臂上有高热的年轻恒星而呈现淡蓝色的螺旋星系有很大的差异。但是红色的螺旋星系与蓝色的椭圆星系都是实际存在的。
  • 我们已经知道至少8个几乎不发射紫外线的红色螺旋星系,其中5个有很强的中红外发射。这和淡蓝色螺旋星系完全不一样。
  • 在“压倒性异常”方面类似的是Messier 105(NGC 3379),充满了新生恒星的椭圆星系。
  • 又例如环状螺旋星系PGC 54559,位于6.12亿光年外,直径约10万~12万光年。
  • 环状螺旋星系星系在我们观测到的河外星系里占比不到千分之一,成因还未确认,现在没有人能斩钉截铁地说它们不可能是文明的产物[4],参考资料3里提出了我们近未来可以对它进行的一些观测。

普通螺旋星系和环状螺旋星系之间的状态:

  • NGC247直径约70000光年,距离我们约1100万光年远,位于南天的鲸鱼座。星系盘的一侧有个明显的空洞,使它获得了“针眼星系”的别称。该区域也被SETI怀疑是技术产物。
左下侧排成一列的4个星系被称为Burbidge星系链,估计它们距离我们约3亿光年远。

你觉得等边三角形怎么样?

  • 彭罗斯在宇宙微波背景辐射里找到了一些比较模糊的巨型同心圆,作为他的共形循环宇宙论的证据。一些学者为了反驳他而用类似的精度找到了宇宙微波背景辐射里巨大的同心等边三角形。
  • 现在没人知道这些构造来自什么,只能确定那不是“宇宙多次炸开又坍缩留下的痕迹”。当然,你可以认为这些构造都是偶然的。

或者方形如何呢~

  • MWC 922这个包含锐利直角的构造,距离我们5000光年。你觉得它的形状自然么。

不完整的方形,3C 397:

  • 研究人员认为,这形状是爆炸对残骸的不均匀加热导致的。

参考

  1. ^ 将它解释为巨型结构无助于解释它对不同波长的光的吸收率有明显差异,庞大的不透明固体物质是不能这样的。其特征并不符合戴森云或任何建造阶段的戴森球,科学上已经用尘埃云和大量彗星糊弄过去了。
  2. ^ https://www.sciencealert.com/a-bunch-of-potential-tabby-s-star-alikes-have-just-been-identified
  3. ^ https://arxiv.org/abs/1012.3457
  4. ^ https://arxiv.org/abs/1412.4011

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