• UID121
  • 登录2018-08-31
  • 粉丝58
  • 发帖282
  • 科研点数10点
高级业余火箭学者
高级电子或计算机学者
荣誉会员勋章
棕榈金质学术勋章
耕耘者十字勋章
一级银心勋章
二级银心勋章
一级优质勋章
二级优质勋章
众望瞩目勋章
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
罗恩格林 发布于2017-05-01 11:53
2/1265

人造戴森球被观测到了?? KIC 8462852所引发的天文界震动!

楼层直达
转自 果壳网



是什么导致恒星KIC 8462852表现得如此怪异?是一大团碎屑带,还是其他什么东西?图片来源:NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
(Phil Plait/文 艾麦乐/编译)天文学家的一篇论文,最近引起了大众媒体的关注,因为外星人。
不过我们得谨慎一点。这篇论文本身并没有提到外星人,甚至没有暗示外星人。至少没有直接暗示。但天文学家发现有一颗恒星非常古怪,它的性质很难解释。很明显,那里发生了什么奇怪的事情。参与发现的一些天文学家现在正考虑这样一个想法,他们观察到的现象有可能(注意,只是有可能)是外星人干的。
先别急着High,媒体们!
先别急着欢呼雀跃奔走相告。社交媒体上已经有不少这样的人了,而且一些捕风捉影的“媒体”也很快就会一涌而上。参与其中的科学家其实也是怀疑的,他们正用正确的方式来处理它。这只是一个有趣的假设,值得后续再作进一步研究,而不是什么已经可以定论的东西。
首先,我们来看看,科学家发现了什么?
某媒体新闻页面截图


这颗恒星名叫KIC 8462852,是NASA的开普勒任务曾经观测过的十万多颗恒星中的一颗。开普勒望远镜曾经一直盯着这些恒星,寻找他们亮度上出现的突然变暗现象。这些极其微弱的变暗现象可能由许多因素导致,但其中一个因素是——如果这颗恒星拥有行星,而其中的一颗或者几颗在绕着恒星转的时候,从地球上看过去,它们恰好从那颗恒星前面经过。这种被称为凌星(transit)的现象如果真的发生,我们就会看到恒星亮度随时间变化的所谓光变曲线上,出现一个小小的凹坑,深度通常不到1%。
用这种方法已经找到了上千颗太阳系外行星。通常这些行星的轨道周期都不长,所以我们会看到,每隔几天、几周或者几个月,这样的凹坑就会在光变曲线上周期性出现一次,具体取决于行星轨道的大小。
KIC 8462852是一颗质量有点大的恒星,比太阳更热,也更亮。它离我们大约1500光年,这个距离相当远,所以这颗恒星暗到我们用肉眼都看不见。开普勒望远镜记录了这颗恒星怪异的亮度变化:它的光变曲线上也有凹坑,但并非周期性出现。有些凹坑很深,有一个深达15%,还有一个甚至深达22%!
开普勒的数据显示,KIC 8462852的光变曲线出现过深达22%的凹坑。上图中的横坐标是某一日期之后的天数,纵坐标则是这颗恒星的亮度,取正常亮度为1。在第1500天左右,这颗恒星的亮度出现了22%的降幅。图片来源:波雅江等人。
单凭这一点,我们就知道这不可能是一颗行星。就算是木星那么大的行星,也只能遮挡这颗恒星大约1%的星光,这差不多已经是行星能够达到的最大尺寸了。也不可能另外一颗恒星;因为如果有的话,我们应该能看见它。这样的凹坑并非有规律的周期性出现,这一点也跟行星或恒星的说法不相符合。不过,不管是什么遮挡了恒星,它都一定十分巨大,宽度可达这颗恒星本身的一半!
此外,这颗恒星的光变曲线中还有大量这样的凹坑,多达成百上千!它们似乎完全没有周期,形状也很奇怪。行星遮挡星光时产生的凹坑通常是对称的:星光先是变暗一点,在这个水平上保持一段时间,然后再变亮回去。而在KIC 8462852的数据中,800天附近出现的那个凹坑根本不是这样;它先是缓慢变暗,然后飞快地变亮。出现在1500天附近的另一个凹坑,在大致轮廓上还叠加着一系列小小的起伏。这颗恒星的亮度还曾明显出现过20天为周期的明暗变化,持续了好几个星期,接着又彻底消失了。
更多开普勒的数据表明,这颗恒星曾以大约20天为周期发生过亮度的起伏变化。但几周后,这一变化又消失了。图片来源:波雅江等人。
那篇论文的作者花了很大力气,去排除一些明显的原因。这不是望远镜或者处理过程产生的假象,这些凹坑是真实的。这也不会是恒星黑子(就像太阳黑子,只不过出现在另一颗恒星上)。我最初的想法是,会不会是某种行星碰撞事件,就像几十亿年前撞击地球产生出月球的那次事件,这会产生出大量碎屑和尘埃云。这些碎块和尘埃云绕着恒星旋转,造成一系列凌星,有可能再现出我们看到的这些现象。
但这个想法的问题在于,这颗恒星的红外线没有任何多余的部分出现。行星碰撞会产生大量尘埃,加热之后则会发出红外线。我们知道KIC 8462852这种类型的恒星应该会发出多少红外线,而这颗恒星发出的红外线数量刚好,并没有更多。红外线的欠缺意味着,那里没有尘埃,或者尘埃极少。
那些天文学家审视的最后一个想法是,有一系列彗星绕着这颗恒星旋转。这些彗星可能被气体和其他物质构成的云团包裹,可能产生观测到的凹坑。红外线的欠缺也困扰着这种解释,但还不太致命。如果另一颗恒星恰好从附近经过,它的引力可能扰乱第一颗恒星的奥尔特云。所谓奥尔特云,是指距离太阳数十亿千米外的一片区域,拥有百亿颗冰质天体。我们认为大多数(甚至所有)恒星都拥有奥尔特云。这样的扰乱会把冰质天体抛向那颗恒星,然后它们会碎裂瓦解,遮挡星光产生出那些古怪的凹坑——其中的冰会被加热,以气体形式蒸腾出来,这也可能解释观察到的一些凹坑的古怪形状。
而且凑巧的是,有另外一颗恒星离KIC 8462852相当近:一颗较小的红矮星就在大约1300亿千米之外。这个距离足以影响奥尔特云了。
不过,这个案子还是了结不了。彗星是个不错的猜测,但很难想象有某个场景,它们能够完全遮挡来自一颗恒星22%的星光。这是一个很大的数量,真的很大!

行星碰撞或许能够产生大量碎屑,但也会带来大量尘埃。图片来源:NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
那么,我们还剩下什么选择呢?
论文的主要作者塔贝萨·波雅江想知道还可能会有什么其他解释,于是她把结果发给了另外一位天文学家,贾森·赖特。赖特的研究方向是太阳系外行星,而且无独有偶,他也研究过如何在开普勒的数据里搜寻高等外星文明的迹象。
是的,认真的!
看看我们自己的文明。我们在消耗越来越多的能量,而且总是在寻找更大的能源。化石燃料、核能、太阳能、风能……几十年前,物理学家弗里曼·戴森推广了一个有趣的想法:如果我们建造成千上万巨大的太阳能板,把它们送入轨道绕着太阳转,那会怎样?它们会截获阳光,转化为能量,能够传回地球为我们所用。还需要更多能量?那就建造更多太阳能板!一个先进的文明最终可能建造成百上千万甚至上百亿块太阳能板。
这个想法演变成了所谓的戴森球,一个完全包裹住一颗恒星的巨大球体。它在上世纪七八十年代很流行,甚至在《星际迷航:下一代》里有一集还提到过它。戴森从来没有说过要建造一个真正的球体,而是许许多多块小太阳能板可能会构成一个巨大的球体。
但这给探测外星生命带来了一个有趣的可能性。这样一个球,在可见光波段应该是黑的,却可能发出大量红外线。人们寻找过它们,却一直没能找到(很显然)。
再回来看看KIC 8462852。我们会不会是看到了一个正在建造戴森球的高等外星文明呢?巨大的太阳能板(或者太阳能板的集群)宽达上百万千米,有着古怪的形状,有可能产生我们在那颗恒星的光变曲线中看到的那些凹坑。

图片:4_572_596.jpg




KIC 8462852周围,会不会有一个正在建造戴森球的高等外星文明?不是没可能,只是可能性极低。图片来源:fromquarkstoquasars.com
我猜想,现在你们中的一些人可能会期待我开始奚落这个想法,嘲笑它荒谬,对外星人之类的说法嗤之以鼻。
其实,我还挺喜欢这个想法的。提醒你,我并没有说它是对的,只是说它很有趣。赖特并不是狂热的疯子,他是一位有着扎实背景的职业天文学家。我和他通电话时他告诉我,“有必要提出一个假设,但我们还应该谨慎地去处理它”,我完全同意这个说法。
我认为,很明显,这个场景不太可能是真的。可是,为什么不试试看呢?对这颗恒星进行后续观测,就很容易检验这个想法。虽然可能性低,但赌注够大,所以有可能值得一试。而且这也不算是科学幻想;赖特和其他几位天文学家已经向颇有声望的学术期刊《天体物理学报》投稿了一篇论文(尚未发表),分析了这些结构的物理性质,并详述了如何能够在其他恒星周围探测到它们。
在《大西洋》月刊的一篇报道中(这也是社交媒体上所有消息的最初源头),赖特和波雅江确实提议,使用射电望远镜搜寻来自这颗恒星的信号。建造这一结构的外星文明可能会泄露(或者广播!)无线电波,能够在1500光年以外的地球上被我们检测出来。这是整个SETI计划,也就是搜寻地外智慧生命计划的基础。望远镜的观测时间由一个委员会分配,还不清楚这一提议会不会被通过。我希望能够通过。这应该花不了太多望远镜的观测时间,因为按照正常的假设,这应该不是一个很难探测的信号。
如果信号存在的话。当然,这个可能性仍然非常非常低。不过话说回来,这也不是需要耗费巨资才能完成的艰难壮举。需要花费的精力很少,回报却可能非常大。此外,对这颗恒星的射电观测或许对破解这个谜题也有帮助,哪怕它不是外星人。当然,重要的事情说三遍,外星人的可能性真的不大。
我还支持开展后续观测去搜寻彗星存在的信号(这是波雅江的论文里提到的)。彗星上的一些分子在彗星靠近恒星时会变得相当明亮,这些信号或许也不会太难检测。此外,还有可能只是某种自然现象,暂时还没有人想到它。更多的观测意味着能够得到更多的信息,可能会激发出新的想法。
不管是外星人正在建造巨型装置来满足他们的能源需求,还是可能性要大得多得多的某种更加自然的现象,KIC 8462852都是一颗相当奇怪的有趣恒星。绝对值得对它作更进一步的研究。



附件:怀特教授的关于KIC 8462852的原始论文  1510.04606v1.pdf
一个论坛鹳狸猿的自我修养
  • UID138
  • 登录2018-07-06
  • 粉丝18
  • 发帖129
  • 科研点数3点
MT论坛理事会理事
高级化学或能材学者
日月六芒星之辉光 发布于2017-05-01 21:09
沙发F
地球的文明程度还是太低哎~~~
医学伦理学,是用伦理的眼透视人类所有的医学活动。
  • UID1208
  • 登录2018-10-10
  • 粉丝2
  • 发帖25
  • 科研点数0点
优异服役勋章
论坛之星服役勋章
简_星云 发布于2017-07-11 18:00
板凳F
...关于这个的好多种说法,还有一种是一个游离的黑洞,它的引力场干扰到了那个星球到这里的光线,以至于出现该恒星的亮度异常变化现象。。。
您需要登录后才可以回帖
发表回复

杩斿洖椤堕儴