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。 這 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) 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!
參考資料:
想要把玩KIC 8462852的原始數據嗎?可以去NASA的資料庫“Exoplanet Archive ”。 Boyajian, T. S., LaCourse, D. M., Rappaport, S. A., Fabrycky, D., Fischer, D. A., Gandolfi, D., Kennedy, G. M., Liu, M. C., Moor, A., Olah, K., Vida, K., Wyatt, M. C., Best, W. M. J., Ciesla, F., Csak, B., Dupuy, T. J., Handler, G., Heng, K., Korhonen, H., Kovacs, J., Kozakis, T., Kriskovics, L., Schmitt, J. R., Szabo, G., Szabo, R., Wang, J., Goodman, S., Hoekstra, A., and Jek, K. J. “Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the Flux? ” ArXiv e-prints 1509, (2015): 3622. 即將正式發表在期刊《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》。 “The Most Mysterious Star in Our Galaxy “, The Atlantic, OCT. 13 2015. Phil Plait,”Did Astronomers Find Evidence of an Alien Civilization? (Probably Not. But Still Cool.) “, Bad Astronomy blog, OCT. 14 2015. 真有外星人? 發現怪恆星疑有外星建築 蘋果日報 Oct. 15, 2015 天文学家可能还没有发现“外星人巨型建筑” 福布斯中国 Oct 19, 2015 發現外星文明?神秘恆星引發爭論 聯合新聞網 Oct 20, 2015 尋找外星人的銀河帝國 泛科學 Jun 25, 2015 This is the best explanation yet for that ‘alien megastructure’ 1,400 light-years away ,Tech Inside Oct. 25, 2015 歡迎來火星軍情局 做朋友。
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