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地外文明的探测器可能已经停留在太阳系,并用太阳当放大器,来和他们的家乡通信

他们用太阳放大信号。

地外文明的探测器可能会停泊在地球附近,利用太阳发送信息

利用“引力透镜”,我们可以看到遥远的、不可思议的宇宙。ESA / Hubble / NASA / S. Jha.

地外文明的探测器可能已经停留在我们的太阳系,并用我们的太阳当放大器,来和他们的家乡通信。这是来自比利时列日大学和麻省理工学院的两位学者最新作出的假设。

基于著名的“费米悖论”,拥有星际宇航和通信能力的地外文明如果存在,他们一定会向整个银河系扩散。但至今没有人见过地外文明的使者。原因众说纷纭。

主流理论认为银河系已经存在了大约135.1亿年。银河系形成后大约5亿年时,行星开始出现。太阳系其实是后来者,形成于大约45亿年前。而人类社会只是在最近20万年内才兴起的。单从时间尺度来看,高度发达的地外文明在银河系中应该早已出现,并有足够多的时间来扩散到整个星系。

两位学者以这一假设成立为前提,认为地外文明的探测器早就已经扩散到了银河系的角角落落。他们认为这些探测器是以和平和探索为目的制造出来的,而且能够建立起一个泛银河系的通信网络,利用恒星的“引力透镜”效应来放大和增强他们的通信信号。

根据爱因斯坦的相对论,恒星的质量足以弯曲其周围的时空,导致遥远的星光被放大和增强。因此它也会导致以光子为媒介的通信信号的传播路径发生弯曲,并在到达目的地的时候,被增强和放大。

两位学者认为,理论上银河系中的每一颗恒星周围都有可能被安插上这样一个探测器。根据他们的理论,我们可以通过反向追踪,来发现这些探测器,并找到他们的故乡。

由于每颗恒星的质量和空间位置各不相同,这样的探测器在恒星附近的具体位置也是不一样的。如果距离地球约7.9光年的红矮星“沃尔夫359”周围有智慧文明,并且向太阳发送了一个这样的探测器,那么这个探测器可能会停泊在距离太阳大约550天文单位的地方。

研究结果显示,“沃尔夫359”可能拥有一颗类地行星。而它的黄道面正好侧对着地球的黄道面。也就是说,“沃尔夫359”恒星周围的这颗行星上如果有足够发达的地外文明,那么无论是人类天文学家,还是“沃尔夫359”上的天文学家,都有机会看到对方的行星从对方的恒星表面掠过。

根据这两位学者的观点,这样的排列还为我们“截获”“沃尔夫359”探测器与母星的通信创造了条件。因为我们的地球每年都有一次机会穿越“沃尔夫359”探测器和它母星的信息传输通道。

计算结果显示,假如“沃尔夫359”探测器用可见光和母星通信,那么当地球穿越它和母星的连线时,一个中等大小的天文望远镜就可以探测到这样的信号。

为了验证这一理论,学者们动用了不少望远镜来进行观察。虽然到目前还没有发现,但他们并没有气馁。他们认为地外文明的探测器也有可能处于“离轴”轨道上,以致于我们难以对它们进行定位。但这样它们距离地球更近,如果运气好的话,甚至能够被我们直接拍到。

为了能够有所发现,研究人员又在实验对象的名单中加入了近20颗离地球最近的恒星。他们认为,虽然这样的信号搜寻起来比较困难,但是却值得一试。

地外文明的探测器可能会停泊在地球附近,利用太阳发送信息

“引力透镜”原理示意图。NASA / ESA / L. Calcada

参考
Search for an alien communication from the solar system to a neighbor star

https://arxiv.org/abs/2111.05334

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