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安心睡觉,不会有外星人来入侵地球啦!

这幅艺术想象画描绘了卡尔达肖夫Ⅲ型文明正在活动的可能场景——通过布置一种被称为戴森球的装置,在整个星系尺度上驾驭恒星产生的能量。这种能量利用方式会产生大量废热,在星系尺度上出现异常的中红外辐射,从而能够被今天的望远镜探测到。然而,最新的研究表明,至少在银河系周边的宇宙当中,这样的文明似乎根本就不存在。图片来源:ASTRON,Danielle Futselaar

随着超灵敏新望远镜的出现,如今天文学家已经有能力检测高等外星文明预期应该会留下的印迹。这里所谓的“高等外星文明”,指的是那些已经发达到可以驾驭所在星系恒星级别输出能量的外星文明。荷兰天文学研究基金会(ASTRON)主席、荷兰莱顿大学教授迈克尔·盖瑞特(Michael Garrett)已经对候选星系进行了射电波段的观测,从而证明至少在银河系周边邻近的宇宙当中,如此高等的外星文明极其罕见,甚至完全不存在。

1964年,苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫(Nikolai Kardashev)在研究外星文明时,提出了著名的卡尔达肖夫分类法。他把外星文明的发达程度,按照各个文明所能驾驭的能量级别加以分类。卡尔达肖夫Ⅰ型文明能够驾驭所在行星的全部能源,Ⅱ型文明能够驾驭所在恒星的所有能源,而Ⅲ型文明则能够驾驭所在星系的所有能源。

天文学家预期,能够驾驭星系级别能量的所谓卡尔达肖夫Ⅲ型文明,应该是我们现阶段能够在电磁光谱的中红外波段探测到的,因为如此大规模地利用能源应该会产生大量废热。美国宾夕法尼亚州立大学的詹森·赖特博士(Jason Wright)领导的一个团队,已经从银河系周边总共10万个星系当中挑选出了数百个候选星系,天文学家在这些星系中都观测到了不同寻常的中红外辐射。一个问题在于,尽管非常罕见,但这类辐射还有可能是天然形成的,比如某些与尘埃相关的热辐射就能够通过自然的天体物理过程产生这样的中红外辐射。

盖瑞特教授对候选星系中最有希望的一批进行了射电观测,发现绝大多数这些星系所发出的辐射,都可以用天然的天体物理过程很好地加以解释。确切说来,这些星系样本都遵循一条几乎对所有星系全都有效的法则,也就是所谓的“中红外-射电关系”。这些候选星系的射电辐射与中红外辐射也都遵循这条法则,说明星系里的中红外辐射并非外星工厂散发的废热,而更有可能是星系中的尘埃,比如大质量恒星形成区里产生并被加热的尘埃,所发出的辐射。

盖瑞特教授解释说,“美国宾夕法尼亚州立大学先前的研究已经告诉我们,这样的系统非常罕见。我们的最新分析则表明,他们的结论大概保守了,高等的卡尔达肖夫Ⅲ型文明,在银河系周边的宇宙中根本就不存在。在我看来,这意味着我们今天晚上终于可以安心睡个好觉了——外星人入侵看起来根本就不可能发生!”

不过玩笑归玩笑,盖瑞特教授也仍在研究少数几个候选星系,它们似乎并未完全遵循那条天体物理学法则。“有一些星系确实需要进一步研究,不过其中一些已经进行细致研究的星系,同样可以用自然的天体物理学过程来解释。其他星系也很可能会是一样的情况,不过为了以防万一,这些星系都值得好好研究一番。”

盖瑞特教授在研究中采用的技术,还可以用来辨别没那么高等的外星文明,比如可驾驭资源更受限制、还达不到星系级别的卡尔达肖夫Ⅱ型文明。这样的文明仍然比我们要先进许多(地球文明连卡尔达肖夫Ⅰ型文明都没达到),但他们也因此可能会更加常见。盖瑞特教授已经计划去搜寻这些不那么高等的外星文明,“卡尔达肖夫Ⅲ型文明似乎并不存在,这有一些令人担忧。这不是我们根据物理学定律所能预言的结果,尽管那些定律可以很好地解释物理宇宙中的其他现象。在这个问题上,我们肯定缺失了一块重要的拼图。也许高等外星文明的能量利用率超高,所以他们产生的废热辐射极低——按照目前我们对于物理学的理解,这样的事情是很难做到的。重要事情是,我们得继续搜寻地外智慧文明的迹象,直到完全弄清楚这是怎么回事为止。”

这些结果本周将发表在欧洲期刊《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)上。(编辑:Steed

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发布于2015-09-16, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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