这就是我们应该寻找它们的地方。
到目前为止,还没有人在宇宙其他地方发现智慧外星人的证据。 但如果它们确实存在,它们可能会挂在戴森球体上,这些球体环绕着散布在银河系中的被称为白矮星的类太阳恒星的外壳,一篇新论文认为。
研究合著者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学名誉教授 Ben Zuckerman 在一封电子邮件中说,我们应该专注于寻找外星人。
他说,根据搜索结果,天文学家可以估计有多少先进文明潜伏在银河系中。
文明万岁
任何先进的文明都需要能源:食物、交通、冲突、舒适和便利。根据 The World Counts,目前,地球上 78 亿人每年使用约 5.8 亿焦耳的能量,相当于近 140 亿吨石油的能源输出。事实上,几乎所有人类能源都来自化石燃料,因为我们缺乏依靠太阳系中最大的能源发电机的技术知识:太阳。
如果人类用太阳能电池板覆盖地球表面的每一平方英寸,那么每秒将产生超过 1,017 焦耳的能量。这仍然会损失太阳辐射的大部分能量,大约每秒 1,026 焦耳。
这就是戴森球背后的动机,以著名的物理学家弗里曼·戴森命名,他在 1960 年提出了这个想法。如果一个先进文明真的想利用他们家乡恒星的惊人能量输出,他们必须建造巨型结构来捕捉它,阻止至少将部分恒星的光发射出去,并将这些能量转化为其他有用的东西。由于稳定性问题,戴森最初提出的固体球体(具有 100% 的太阳能覆盖率)不起作用,因为不可能将恒星保持在中心,并且由于极端的潮汐和旋转应力,整个球体会解体。即便如此,很容易想象一个先进的物种会建造环形或成群的巨型太阳能电池板覆盖结构来完成工作。
创业失败
但无论一个物种多么先进,他们建造了多少戴森球状物体,他们都将不得不面对每颗恒星都有有限寿命的事实。 如果一个文明围绕一颗典型的类太阳恒星产生,那么有一天这颗恒星会变成一颗红巨星,并留下一颗凉爽的白矮星。 该过程将反过来烘烤其太阳系的内行星,并在白矮星冷却时冻结外行星。
因此,留在行星表面并不是一个可行的长期选择。 这意味着任何外星人都可以收拾行装离开,寻找一个新的系统作为家园,或者建立一系列栖息地,从剩余的白矮星中收集辐射。
根据 Zuckerman 撰写并于 5 月在皇家天文学会月刊上接受发表的一篇新论文,外星文明似乎不太可能选择经历前往新世界的麻烦。星只是为了建立一个戴森球。因此,他们只会在他们的母星周围建造这些巨型结构,最终会变成白矮星。
这使科学家能够在恒星寿命和戴森球的流行之间建立直接联系。因此,Zuckerman 推断,如果天文学家在白矮星周围寻找戴森球并没有找到,这有助于估计银河系中可能存在多少先进文明。逻辑是这样运作的:天文学家只测量了银河系中所有白矮星的一小部分。但是,如果有足够多的外星人决定在他们的白矮星家园周围建造戴森球,那么我们应该在我们的调查中至少看到一个戴森球。如果我们根本看不到任何东西,那么这就为在白矮星周围建造戴森球的外星文明设定了上限。当然,可能有外星人决定不建造戴森球,或者外星人在其他种类的恒星周围建造球体,但祖克曼认为,在银河系的时代,先进文明最有可能的结果是在周围建造戴森球他们的白矮星,所以我们应该把搜索的重点放在那个方向上。
放眼长远
然而,这个搜索并不容易。
“如果确实存在任何戴森球,它们可能很难找到,因为必须搜索的恒星太多,”祖克曼在给 Live Science 的电子邮件中指出,并补充说,“来自戴森球的信号可能会非常与它所围绕的恒星相比,它显得微弱。”
那是什么信号?
白矮星周围存在戴森球(或环或群)将产生两种影响。如果它足够大或离恒星足够近,它将像过境系外行星一样阻挡到达地球的光。但这种戴森球也可能会增加红外辐射的信号。巨型结构将吸收白矮星的辐射并将该能量转化为其他东西。由于没有任何转换是 100% 有效的,因此这个过程会留下一些废热,这些废热会以红外线的形式逸出。
研究论文称,令人惊讶的是,我们已经发现了许多红外辐射过多的白矮星,但这是由于这些系统中的灰尘,而不是巨型结构。
现有的白矮星调查没有发现任何戴森球的证据。考虑到我们预计居住在银河系中的白矮星总数,祖克曼估计,在类太阳恒星周围不超过 3% 的可居住行星会产生一个选择在由此产生的白矮星周围建立戴森球的文明。然而,研究人员得出结论,在类太阳恒星周围有如此多的行星,因此这一计算仅提供了银河系中 900 万个潜在的白矮球形成文明的上限。
但最终,没有人知道银河系中可能生活着多少先进文明,如果有的话,祖克曼说。
“包括我在内的一些天文学家认为,科技生命可能非常罕见,”祖克曼说。 “的确,我们甚至可能拥有银河系最先进的技术。但没有人知道,所以值得寻找证据。”