我們收到了來自最近恆星軌道上行星的資訊嗎?

一個看似來自比鄰星的無線電訊號,那裡有一顆地球大小的行星在宜居帶內執行,這很誘人——但這可能不是來自外星人的訊號

行星比鄰星 b 的表面藝術家印象圖。

2020 年 12 月 18 日,《衛報》的伊恩·桑普爾 (Ian Sample) 發表了一篇報告,內容是關於一個誘人的 982.002MHz 無線電訊號,該訊號是在澳大利亞帕克斯望遠鏡的突破聆聽專案中,從距離太陽最近的恆星比鄰星檢測到的。這顆紅外恆星在其宜居帶內擁有一顆地球大小的行星比鄰星 b,液態水可能允許在其行星表面發生生命化學反應。該報告沒有附帶科學論文,因此現在下任何結論都為時過早。

天文學家必須驗證該訊號是否不可能來自地球上的無線電干擾或某些自然發射機制。對於地球上不同位置的望遠鏡,地面干擾應該有所不同。如果無線電源在比鄰星 b 上重複出現,那麼它應該顯示出與行星軌道(和自轉)週期相關的 11 天調製。我看到新聞報道後,立即寫信給我的即將出版的關於尋找智慧生命的書《外星生命》的出版商:“我們可能在那裡有朋友。比五星級評論更好的是,從天空中的一顆真正的恆星那裡獲得對我書內容的保證。”

繼此報告之後,《大眾科學》的 Jonathan O’Callaghan 和 Lee Billings 發表了更多關於檢測到的訊號的詳細資訊,標記為 BLC1,是第一個突破聆聽候選事件的縮寫。根據他們提供的資訊,我立即得出結論,發射器不可能位於比鄰星 b 的表面,否則根據其已知的圍繞比鄰星的加速度(這是透過這顆恆星的反射運動的動量守恆直接測量的),它的無線電頻率漂移會比觀察到的更大。由於新聞是無意洩露出來的,而且我不是發現團隊的成員,因此在閱讀這些優秀的新報道之前,我並不知道 BLC1 的詳細資訊。


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但即使不檢查事件的詳細資訊,人們也可能會想,無線電訊號是否可能來自我們最近的恆星系統。在我與我的學生 Amir Siraj 合著的一篇新論文中,我們表明,基於哥白尼原理,另一個文明發送此類無線電波的可能性極低。地球的 45 億年曆史中,地球無線電技術僅在過去一個世紀才出現。哥白尼原理斷言,地球上的人類不是特權的觀察者。

這個原理與我們所知道的關於宇宙的一切都一致。與將地球置於中心並流行了一千年的亞里士多德宇宙學不同,當前關於物理宇宙的科學觀點暗示,地球大小的行星存在於大約一半的類太陽恆星的宜居帶中,僅在銀河系中就有數百億顆類太陽恆星,在當今宇宙的可觀測體積中存在數百億個類銀河系星系,並且宇宙沒有中心,但在最大尺度上幾乎均勻到千分之一以內。因此,將同樣的哥白尼原理應用於技術宇宙是合理的。根據這個論點,與 Amir 的定量論文表明,現在從我們最近的恆星出現無線電訊號的可能性非常小。BLC1 最有可能起源於地球上的人造無線電發射振盪器,該振盪器用固有的頻率漂移汙染瞭望遠鏡的旁瓣。

這個結論有一個警告,即地球上的智慧生命與其最近的恆星是否相關。恆星因其隨機運動而進入和離開太陽系的直接鄰域。有趣的是,比鄰星大約在智人出現在地球上的同時成為我們最近的恆星。這僅僅是一個巧合嗎?

無論如何,現在有更多理由訪問我們鄰近的行星系統。以光速的一小部分發射的探測器可以為我們拍攝第一張照片。突破攝星計劃旨在開發技術,該技術將使我們能夠使用強大的(100 吉瓦)雷射推動人類長度尺度上的輕量級(克級)光帆來發射此類探測器,其中附有微型相機和通訊裝置。

由於比鄰星 b 距離其恆星的距離是地球距離太陽的 20 倍,因此預計它會被潮汐鎖定,用永久的白晝面朝向恆星。我的女兒們認為,兩側之間的永久日落帶應該具有最高的房地產價值,因為它是度假的理想選擇。如果比鄰星 b 上存在文明,它可能會用光伏電池覆蓋永久的白晝面,並將電力傳輸到夜面以供加熱和照明。

在與我的前博士後馬納斯維·林甘合著的一篇論文中,我們表明,如果此類電池覆蓋行星景觀的很大一部分,那麼未來望遠鏡可以識別出它們反射率的光譜邊緣。在另一篇我目前正在與斯坦福大學本科生埃莉薩·塔博合著的新論文中,我們表明,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可以限制比鄰星 b 夜面的人工照明量,特別是如果它是基於LED 技術。這種型別的照明可能特別吸引我們假設的鄰居的紅外線眼睛。

Avi Loeb is the head of the Galileo Project, director of the Institute for Theory and Computation at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, founding director of Harvard University’s Black Hole Initiative, and the former chair of the Harvard astronomy department (2011-2020). He is a former member of the President’s Council of Advisors on Science and Technology and a former chair of the Board on Physics and Astronomy of the National Academies. He has published more than a thousand peer-reviewed papers and is the bestselling author of Extraterrestrial and Interstellar and a co-author of the textbooks Life in the Cosmos and The First Galaxies in the Universe.

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