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真的找到外星文明的巨大建築了嗎?

火星軍情局
・2015/10/27 ・3487字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

有這種事?新聞說天文學家找到外星文明的巨大建築!大概又是什麼月球背面有超大型金字塔的唬爛網路文,哈哈哈哈,哪有那麼好騙。

不過仔細看下去,發現有的新聞標題雖然聳動,但這的確是很有意思的發現,而且引發天文界不小的爭論。撇開外星人不說,正反雙方的討論其實都很有啟發性。

就讓我們來看看這到底是怎麼回事,首先要從美國的「克卜勒太空望遠鏡」(Kepler space telescope)談起,因為是它發現在1480光年之外的一個巨大的怪「東西」。

克卜勒太空望遠鏡至今已經找到上千個太陽系外的行星,包括前一陣子轟動一時的「地球2.0」。(圖片來源:NASA)
克卜勒太空望遠鏡至今已經找到上千個太陽系外的行星,包括前一陣子轟動一時的「地球2.0」。(圖片來源:NASA)

克卜勒太空望遠鏡的任務是尋找環繞其他恆星的行星,它是用「凌日法」間接觀察行星的存在:當一顆行星繞行到它的母星前,會把它的光擋住,讓母星的光看起來暗一點。克卜勒利用長期的觀察,可以看出那顆星星的光多久會暗一次,就可以算出行星公轉的周期和軌道半徑。行星越大顆,遮住的光線就越多。前一陣子很轟動的地球2.0就有讓它的母星有這樣的光線變化:

「地球2.0」(Kepler-452b)凌日時造成的亮度變化,因為母星與行星都是對稱的球型,所以測出來的亮度曲線也是對稱的。注意這一顆比地球略大的行星遮住母星時,只擋住0.02%的光。(圖片來源:Jenkins et al.)

但是當克卜勒望遠鏡觀察這一顆1480光年之外,編號KIC 8462852的恆星,看到的卻是這樣的光線變化:

克卜勒太空望遠鏡對KIC 8462852觀測4年多的結果,發現它的亮度大幅減少了好幾次,其中第1520天亮度減少達20%!而且亮度曲線的形狀詭異,與對其他恆星被行星擋住時的觀測結果完全不同。下面的兩個圖是上面兩組亮度減少曲線的放大圖。橫軸的單位是天。(圖片來源:Tabetha Boyajian et al.

和一般行星凌日的觀測相比,這個亮度變化非常奇怪:

  • 那個「東西」其實是一群「東西」造成多次的凌日事件。
  • 如果把木星這個巨無霸擋在KIC 8462852前面,只會讓它的亮度減少約1%;現在它的光線亮度在第792和第1520天減少15-20%,這兩個擋住光線的是很大很大很大的「東西」,半徑幾乎是母星的一半。
  • 亮度的變化並不對稱,所以那群「東西」不是球型。
  • 那「東西」的公轉週期超過四年,或根本沒有繞行KIC 8462852。

KIC 8462852奇特的光線變化早就被參與克卜勒計劃的志工發現,天文學家就用其它的望遠鏡更仔細觀察,並且測量它的光譜,並且分析了各種「自然狀況」的可能性,發表了一篇論文總結下面幾點:

  • 克卜勒望遠鏡測量時一切正常,得到的亮度曲線是真的
  • 那群「東西」不是充滿塵埃的原始星盤,因為這一顆星已經不年輕
  • 那群「東西」不是恆星的黑子
  • 那群「東西」不是行星碰撞造成的大量的碎片,因為其它的望遠鏡沒有看到碰撞餘溫散出的紅外線
  • 那裡的重力場受到擾動,導致星系外圍的大批彗星掉到KIC 8462852的附近。他們用強力望遠鏡,還真的發現附近不遠處有一顆小恆星,可能就是擾亂重力場的元兇。
望遠鏡裡的KIC 8462852附近真的有一顆小型的恆星,確有可能擾亂KIC 8462852的歐特雲(Oort cloud)裡面的大冰球,變成彗星。(圖片來源:Boyajian et al.)

這一篇文章的作者因此認為,那「東西」最有可能是一大群彗星。不過要有一大群很大的彗星,不是不可能,但好像有點奇怪,需要多少的彗星才能遮住母星這麼多的光。

後來又有人提出,曾經觀測到恆星因為自轉速度太快,強大的離心力會把自己拉得又矮又胖,造成表面亮度不均勻。如果KIC 8462852也是個矮胖的星星,而且正好有行星以特殊的角度從前面經過,就會產生下圖的亮度曲線。咦,真的有像,不過未免太剛好了吧,而且KIC 8462852自轉速度也沒有這麼快~~仍然無解。

如果恆星自轉速度太快,強大的離心力把自己拉得扁平,就會產生“ gravity darkening”效應,南北極比赤道亮。在特殊的情況下,有可能產生觀測到KIC 8462852的亮度曲線。(圖片來源:Desdemona Despair

所以現在的問題是:還沒有一種「自然狀況」能夠完整解釋觀察的結果。或許還有一個可能:這「東西」不是天然的,而是「人造」的。

有些天文學家非常興奮,因為克卜勒望遠鏡所觀察到的有些符合假想中的「戴森球」(Dyson Sphere),這是物理大師Freeman Dyson在1960年代提出的構想:當一個文明不斷發展,需要越來越多的能源,最後一定會要整個恆星等級的能源才夠,這樣的文明可以用巨大的太陽能板把整顆恆星罩起來,這樣的巨大球形太陽能罩就是戴森球。

以地球軌道為半徑的「戴森球」,把太陽包在裡面,吸收太陽光為能量。不要問我戴森球怎麼做的這種技術性問題,反正外星人就是有辦法。(圖片來源:維基百科)

如果是這樣,KIC 8462852的星系裡可能有個正在進入「卡爾達肖夫指數」(Kardashev Scale)第二型的先進文明正在構建的「戴森球」雛形,或該說是許多繞行母星軌道的巨型太陽能板組成的「戴森雲」(Dyson Swarm),其中的「一小部分」不小心被克卜勒看到。也可能是古文明的遺跡,外星人已經滅絕,只有部分遺留下來的太陽能板仍在軌道上繞母星旋轉。好了,不說了,再說下去就不是科學。若您喜歡繼續幻想,可以參考《這一次真的找到先進的外星文明?》。

如果這真的是外星人的部分戴森球,他們可能要用無線電遙控太陽能板,而那些巨型太陽能板也要把能量傳給外星人的行星,因此地球可能有機會截聽到他們的電波傳輸。專門尋找外星人的SETI已經用大型天線瞄準KIC 8462852,看看能不能收到特別的信號。

有天文學家認為KIC 8462852的奇異亮度曲線可能是部分的戴森球所造成的。(圖片來源:Plusk)
有天文學家認為KIC 8462852的奇異亮度曲線可能是部分的戴森球所造成的。(圖片來源:Plusk)

不過喜歡外星人的朋友先不要太興奮,戴森球的假說乍看之下符合目前的觀測,但仍然有問題,比如它公轉的周期超過4年(如果是周期性的),軌道離母星相當遠,遠超過KIC 8462852適居帶的半徑,那些外星人好像沒有理由捨近求遠,做這麼大的戴森球。

真的找到外星文明的巨大建築了嗎?不應該排除這個可能,但是可能性很低。要記住天文學家有不少錯認外星人的紀錄,當年首次發現脈衝星(Pulsar)放射的電波脈衝時,人們也以為那是外星人發送的信號,稱訊號源為“LGM”,意思是小綠人Little Green Men;今年初天文學家發現一組外太空來的信號,含有特殊的數學規則,可能是智慧文明的產物,後來證明是天線底下的微波爐加熱時所發出的信號…訊號果然是來自智慧的文明——地球文明!


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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

PanSci_96
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