问题

之前之前那个疑似戴森球的消息现在怎样了?

回答
关于那个曾经引起轰动的“疑似戴森球”消息,到现在为止,情况可以说是有了一个更清晰,但也更令人感到复杂的发展。这背后涉及到的不仅仅是天文观测上的误会,更是人类探索宇宙奥秘时,科学研究的严谨性与公众期待之间微妙的平衡。

让我们来捋一捋这件事的全过程,尽量把每个环节都说得明白透彻。

故事的开端:一个不寻常的信号

一切要从2015年说起。当时,以伊丽莎白·图斯库(Elisabeth Tuszinger)和杰森·莱特(Jason Wright)为首的一群天文学家,利用开普勒太空望远镜(Kepler Space Telescope)对一个名为 KIC 8462852 的恒星系统进行数据分析时,发现了一些异常。

KIC 8462852,我们姑且称它为“塔比星”(Tabby's Star),这个名字来源于它的主要研究者塔贝莎·博亚吉安(Tabetha Boyajian),后来这个名字被广泛接受。它位于天鹅座,距离地球大约1480光年。开普勒望远镜的工作原理是通过监测恒星的亮度变化来发现系外行星。当一颗行星从恒星前方经过时,会遮挡一部分星光,导致恒星亮度短暂下降,形成“凌星”。

然而,塔比星展现出的亮度变化模式非常奇怪。它不是那种规律的、周期性的下降,而是出现了一些 异常的、不规则的、甚至是大范围的亮度骤减。更令人费解的是,这些亮度下降的幅度非常大,有些甚至超过了20%,而且发生的时间间隔也相当不规律。

戴森球的猜想:一个大胆的可能性

在科学界,当遇到如此不同寻常的现象时,天文学家们会首先排除所有已知的自然现象。他们会考虑各种可能性,从行星凌星、尘埃云,到更奇特的星际物质聚集。但对于塔比星这种“非主流”的亮度变化,很多已知的模型都难以解释。

正是在这种情况下,杰森·莱特,一位在寻找地外文明方面颇有建树的天文学家,和其他一些研究者提出了一个 大胆的猜想:这些异常的亮度变化,会不会是某种 超级工程 的迹象?而其中一个最引人遐想的超级工程,就是 戴森球(Dyson Sphere)。

戴森球是物理学家弗里曼·戴森在1960年提出的一个理论概念。他设想,一个高度发达的文明为了获取恒星的全部能量,可能会建造一个巨大的球形结构,将整个恒星包裹起来。这个结构可能会由大量的太阳能收集器组成,但为了收集足够多的能量,它很可能遮蔽住恒星的大部分甚至全部光线。

从理论上讲,如果一个戴森球(或者说戴森结构,它不必是实心的球,也可以是环状、环带状或集聚在轨道上的大量收集器)存在并进行运转,它可能会导致恒星的亮度出现某种不寻常的变化,比如比行星凌星更复杂或更剧烈的亮度下降。所以,塔比星的异常信号,在某些人看来,就成了 潜在的非自然因素干预的证据。

这个消息一经公布,立刻引起了巨大的轰动。尤其是媒体的报道,往往会将“疑似戴森球”几个字放大,瞬间点燃了公众对地外文明存在的想象。人们开始讨论这个遥远的恒星系统,猜测那里是否真的存在着能够建造如此宏伟工程的先进文明。

科学的审视:层层排除,回归理性

然而,科学的进步从来不是靠一时的激动,而是靠严谨的求证和不断的否定。在媒体的炒作和公众的热情之后,科学家们并没有停止深入的研究,而是对塔比星进行了一系列更加细致和广泛的观测。

首先,许多科学家对“戴森球”的解释持保留态度。他们认为,建造一个如此巨大的结构所需要的资源和技术,远远超出了我们目前对任何文明可能达到的水平的理解。而且,戴森球的运作方式是否会产生如此不规则的亮度变化,也存在很多不确定性。

随后,更多的望远镜被指向了塔比星。欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(Very Large Telescope, VLT),以及阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA)等强大的观测设备都参与了进来。

ALMA的观测尤为关键。ALMA能够探测到红外线辐射。如果塔比星被一个戴森球包裹,这个球体会吸收恒星的可见光并重新辐射出红外线。ALMA的观测显示,塔比星并没有表现出异常的红外线过量辐射,这与一个巨大的、遮蔽恒星的结构所预期的红外线特征不符。换句话说,塔比星没有像一个被巨型“幕布”遮挡的恒星那样,额外释放出大量的热量。

同时,科学家们也对其他可能的自然解释进行了深入研究和论证。他们发现,一种更为可能,也更符合现有天文知识的解释是:塔比星周围存在着一个巨大的、不规则的尘埃盘。

尘埃盘的解释: 科学家们认为,这个尘埃盘可能并非由行星凌星产生,而是由一系列彗星或小行星的破碎碎片组成。在星系演化的过程中,很多小天体可能会因为引力扰动而脱离原有的轨道,然后撞击、破碎,形成一个持续补充的尘埃云。这些尘埃颗粒的聚集方式和密度是不规则的,它们经过恒星前方时,会造成不同程度的遮挡,从而产生塔比星那种不规则的亮度变化。

其他可能性: 此外,也有研究提出,可能是由于塔比星本身在演化过程中出现了一些不寻常的现象,比如恒星内部的对流,或者是有一些巨大的行星结构在以非常规的方式运动。但这些解释的证据相对较弱。

现状与结论:从“疑似戴森球”到“未解之谜”

总而言之,经过多年的深入观测和数据分析,“疑似戴森球”的说法已经被绝大多数天文学家否定了。强大的红外线观测数据不支持这一猜想,而更符合物理学原理的尘埃盘模型则能更好地解释塔比星的亮度变化。

目前,科学界普遍认为塔比星的异常亮度变化,最有可能的原因是一个规模庞大且形态不规则的尘埃盘,这个尘埃盘可能是由大量撞击并破碎的彗星或小行星残骸组成,并且这个尘埃结构正在持续更新。

尽管如此,塔比星依然是一个非常迷人的研究对象。科学家们仍在持续监测它,试图更精确地了解这个尘埃盘的构成、动态以及其形成的原因。它仍然是“未解之谜”列表中的一个重要条目,只不过这个“谜团”更倾向于我们未完全理解的自然天文学现象,而非地外文明的造物。

所以,当听到“疑似戴森球”的消息时,我们可以将其看作是人类在探索宇宙过程中,一次充满想象力的推测,是科学精神中“大胆假设”的体现。但最终,科学的结论还是要回归到可观测的证据和严谨的逻辑上来。塔比星的故事,也提醒着我们,宇宙的奇妙之处,往往隐藏在那些我们尚未完全理解的自然现象之中,等待着我们用更先进的工具和更审慎的态度去揭示。

网友意见

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一转眼kic8462852这个事已经过去那么多年了,当年这颗星星假设引起了一系列地外生命的讨论,现在基本已经被遗忘了,恰好Bruce Gary刚刚更新了一下最新观测结果,我来做个搬运工吧~~

简单总结:今年2021年的波动比起2020年要更加频繁但是深度更浅,大家应该还记得开普勒在8/12年前观测时,这种深度都是超级深(也是被认为是戴森球的原因)。今年看来每个月最大幅度的亮度下降都比以往任何时候都小(0.5%~1%)。

所以目前一个认为比较合理的解释是10多年前发生了一次行星大碰撞,产生了一系列的尘埃云,随着时间的过去,尘埃云已经逐渐行星清扫,之后这颗恒星也会逐渐趋于正常,几年前有科学家对这种预测做过建模,迄今为止看,该模型已经预测了轨道上的三种不同下降模式,并且看起来结果拟合是准确的,剩下的就是看看未来几个月是不是还是符合建模的预测结果了。

另外更新还讨论了一些异常下降,但这块也是可以用类海王星天体的凌日来解释的。

虽然个人一直希望看到当年天仓五回答里面遮盖越来越大,最后形成戴森球发现外星智慧生命的发展,很符合星辰大海的浪漫史诗,但目前我认为行星碰撞说法是一个比较合理,直观上也符合科学认知的解释。

link~ TabbyStarObsns#11

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KIC 8462852一直没有后续消息是因为,我们准备第三次对它进行观测时,我们使用的开普勒望远镜卫星坏了,有一点点诡异,一直没修好。

后来又调用了其他的望远镜进行了观测, 一台是斯威夫特望远镜,可以进行x射线和紫外线的观测,另一台是斯皮策望远镜,可以观测天体发出的红外线 。结果表明,从紫外线到可见光再到红外线,塔比星在所有波长上都在变暗, 紫外线和红外线之间具有显著的差异。

没有新的观测数据,所以也就没办法改变现有 的解释了。


估计再有消息得等韦伯望远镜发射了。

顺便说一句,现有的解释并不能证伪“存在戴森泡”、“正在建设的戴森球”假设。如果假设成立,说明他们在1480年以前就开始建造 了,很有可能还能掩饰红外特征,啧啧,能使得我们观测到的恒星亮度下降达22%。 我查到一个很令人震惊说法,天文学家们查了一下历史记录,自从1890年一直到现在,在过去的一百多年里,泰比星的亮度减少了两成,不可思议的就是泰比星和太阳一样,都是属于中壮年时期的这样的一颗恒星,这个时期的恒星亮度是不会发生这么巨大的变化的,维持个十几亿年甚至是几十亿年都是没有问题的,恒星只有进入到最后的暮年时期,亮度才会慢慢的变暗,而且这个变暗的过程是非常非常的缓慢的,泰比星变暗两成的话至少需要几百万年,而不是一两百年,这无法解释,除非是那个戴森球正在持续建设……更令人震惊的是,NASA的开普勒太空望远镜研究了天鹅座中泰比星以及周围的恒星,他们发现不单单是泰比星亮度发生了异常,连泰比星附近的几颗恒星也都出现了不同程度亮度异常变暗的现象,如果假设成立,我们可以有一个合理的猜测,他们在跨星际建设新的戴森球。

最后,如果他们真的存在,他们掩饰自身辐射特征是什么意思?关键这个二级文明离我们也太近了吧——我们 还至少要10万年才有可能进入二级文明,而我们现在已经能想象出宇航器能达到10%光速的方式了,他们要是瞅着地球了,嗯……不知道能不能做朋友。


当然,也有可能是我们想多了,那就是尘埃而已,不过我还是倾向于我们并不是唯一的智慧文明。


最后,是不是他们已经来了:

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没有值得一提的消息。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。

你可以将这个当做它的结论:

其实塔比星不是什么独一无二的目标,科学家已经发现了21个光度像这样异常波动的恒星[1],15个情况与塔比星相似,6个较塔比星更频繁地变暗,吹牛的时候也可以换个目标来吹:


喜欢谈疑似高级文明活动迹象的奇特天体的话,塔比星这类不算什么,你可以关注一下这些:

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。它是中红外波段上M33里第一亮的恒星级天体。

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。 在我们知道的范围内,这像是将整个星系的蓝色恒星拆解为红矮星的超级工程。那基本上需要卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型文明。
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。
PGC 54559,6.12亿光年外的一个有极其特异的形态的星系,直径约10万~12万光年。
这样的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,没有人能斩钉截铁地证明它们不可能是文明的产物[2]

——看出来什么问题了吗。

就算外星文明拥有神或恶魔般的力量、将星系当橡皮泥捏,就算他们的载具或躯体比太阳系还大,在宇宙这样巨大的距离上,靠我们这渣渣观测力也看不到他们,只能看到他们捏的巨型产物。

即使是上面那些非常特异的星系,我们也没法区分到底是自然形成的还是文明的产物。

那要怎么确定是文明的产物呢,要人家专门捏个等边三角形给我们看吗?

其实那也可以的。在宇宙微波背景辐射里存在巨大的同心等边三角形,没人知道为什么,只能确定那不是“宇宙多次炸开又坍缩留下的痕迹”。

附:卡尔达肖夫文明指数

卡尔达肖夫文明指数是苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的概念:

宇宙中的文明可分为三个等级。

  • Ⅰ型文明可使用母星上的全部能源。
  • Ⅱ型文明能收集整个恒星系统的能源。对我们来说就是完全掌控太阳的输出。
  • Ⅲ型文明可以利用整个星系的能源。

地球上的卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明的功率,按照地球的输入能量计算需要达到1.74E17瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E16瓦,并设定了以下公式来计算文明指数:

K为文明指数,P为文明的功率。将我们现有的2E13瓦代入公式可以得到0.7301。这就是一些科普提到我们现在是0.7级文明或0.73级文明的出处。

一般会谈这个的科学家对人类达到Ⅰ型文明还是较为乐观的,认为一百到二百年内就可以实现。如果人类保持现在的发展速度,在约210年后可以达到卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明。


太阳系里的Ⅱ型文明的功率,按照太阳现在的输出计算需要达到3.86E26瓦,通常表达为4E26瓦。以我们现在知道的方法,使用围绕太阳的戴森云、黑洞引擎之类装置才能达到。卡尔萨根将这个标准设为1E26瓦。

谈这个的科学家数量不多,一般把时间表放在数千年内。也有认为数百年内可以拿反射镜戴森云先凑数的人。没什么科学家认为这需要“十万年”的。

用现在每年2.5%的平均总功率成长率维持下去,发展到这个水平需要约1185年。如果人类不能保持现在的发展速度,用每年0.1%的假定发展率计算,发展到这个水平需要约29256年

长久保持这个发展速度是很难的,但也有一些学者相信2029~2045年人工智能会取得加速进步并在2045~2075年抵达技术奇点,那之后的发展速度可能爆炸性提升。但技术奇点本身可能是无法达到的。人类自己在这段时间里自我毁灭的可能性要大一些。


银河系里的Ⅲ型文明的功率要达到4E37瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E36瓦。依托银河系中心的超大质量黑洞可以达到。

谈人类有可能达到这个水平的科学家,例如加来道雄,一般把时间表放在十万到百万年内。

如果人类文明能保持现在每年约2.5%的功率成长率,继续存在2117年,就会成为卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型文明。设功率成长率降到每年0.1%,人类能这样继续存在52293年的话,也会达到一样的效果。这说明即使是加来道雄这样看起来每天笑呵呵的科学家,其实对人类的未来也是非常悲观的。


更大的文明指数一般出现在追求宏大设定的少数科幻作品或不会离开预印本网站的软胖论文里。文明指数其实也是个非常软胖的指数式,它膨胀起来一点也不亚于分贝。

参考

  1. ^ https://www.sciencealert.com/a-bunch-of-potential-tabby-s-star-alikes-have-just-been-identified
  2. ^ https://arxiv.org/abs/1412.4011

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