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這就是我們應(yīng)該尋找它們的地方。

星系中戴森球的 3D 渲染。圖片來(lái)源：Marc Ward/Stocktrek Images/Getty Images)

到目前為止，還沒(méi)有人在宇宙其他地方找到智慧外星人的證據(jù)。但如果它們確實(shí)存在，它們可能會(huì)在戴森球上閑逛，這些星球是散布在整個(gè)銀河系中的被稱(chēng)為白矮星的類(lèi)太陽(yáng)恒星，一篇新論文認(rèn)為。

這就是我們應(yīng)該專(zhuān)注于尋找外星人的地方，該研究的共同作者，加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)和天文學(xué)名譽(yù)教授Ben Zuckerman在一封電子郵件中告訴Live Science。

他說(shuō)，根據(jù)搜索結(jié)果，天文學(xué)家可以估計(jì)銀河系中潛伏著多少先進(jìn)文明。

文明萬(wàn)歲

任何先進(jìn)的文明都需要能源：食物、交通、沖突、舒適和便利。根據(jù)《世界統(tǒng)計(jì)》的數(shù)據(jù)，目前，地球上的78億人每年使用約5.8億焦耳的能源，相當(dāng)于近140億噸石油的能源輸出。事實(shí)上，幾乎所有人類(lèi)能源都來(lái)自化石燃料，因?yàn)槲覀內(nèi)狈σ蕾?lài)太陽(yáng)系中最大的能量來(lái)源——太陽(yáng)的技術(shù)知識(shí)。

如果人類(lèi)用太陽(yáng)能電池板覆蓋地球表面的每一平方英寸，每秒將產(chǎn)生超過(guò)1,017焦耳的能量。這仍然會(huì)失去太陽(yáng)輻射的大部分能量，大約每秒1,026焦耳。

這就是戴森球背后的動(dòng)機(jī)，戴森球以著名物理學(xué)家弗里曼·戴森的名字命名，他在1960年提出了這個(gè)想法。如果一個(gè)先進(jìn)的文明真的想利用他們家鄉(xiāng)恒星的驚人能量輸出，他們必須建造巨型結(jié)構(gòu)來(lái)捕捉它，至少捕獲一些恒星的光線(xiàn)，并將這些能量轉(zhuǎn)化為其他有用的東西。由于穩(wěn)定性問(wèn)題，戴森最初提出的固體球體（具有100%的太陽(yáng)覆蓋率）是行不通的，因?yàn)椴豢赡軐⒑阈潜３衷谥行?，并且由于極端的潮汐和旋轉(zhuǎn)應(yīng)力，整個(gè)球體會(huì)解體。即便如此，也很容易想象成一個(gè)先進(jìn)的物種建造環(huán)，或成群的巨大太陽(yáng)能電池板覆蓋的結(jié)構(gòu)。

Failed start-ups啟動(dòng)失敗

但是，無(wú)論一個(gè)物種多么先進(jìn)，他們建造了多少戴森球狀物體，他們都必須面對(duì)每個(gè)恒星都有有限壽命的事實(shí)。如果一個(gè)文明圍繞著一顆典型的類(lèi)太陽(yáng)恒星出現(xiàn)，那么有一天這顆恒星會(huì)變成一顆紅巨星，最后留下一顆涼爽的白矮星。這個(gè)過(guò)程先是炙烤星系內(nèi)的行星，當(dāng)白矮星冷卻后，再凍結(jié)靠外的行星。

因此，留在行星表面不是一個(gè)可行的長(zhǎng)期選擇。這意味著任何外星人都可以收拾行裝離開(kāi)，找到一個(gè)新的系統(tǒng)建造家園，或者建造一系列棲息地，從白矮星那里收集剩余的能量。

白矮星的強(qiáng)大引力正在將其鄰居扭曲成淚滴狀。如果外星人存在，他們可能?chē)@這樣的戴森白矮星活動(dòng)，一位物理學(xué)家認(rèn)為。(Image credit: University of Warwick/Mark Garlick圖片來(lái)源：華威大學(xué)/馬克·加里克)

根據(jù)朱克曼撰寫(xiě)的一篇新論文，該論文于五月被接受發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》雜志上，外星文明似乎不太可能選擇為了建造戴森球而前往新的恒星。因此，他們只會(huì)在他們的家鄉(xiāng)恒星周?chē)ㄔ爝@些巨型結(jié)構(gòu)，雖然這些恒星最終會(huì)變成白矮星。

這使得科學(xué)家能夠在恒星壽命和戴森球的流行之間建立直接聯(lián)系。因此，朱克曼推斷，如果天文學(xué)家在白矮星周?chē)鷮ふ掖魃虿⒖諢o(wú)一人，這可以幫助估計(jì)銀河系中可能存在多少先進(jìn)文明。以下是邏輯的工作原理：天文學(xué)家只需測(cè)量銀河系中所有白矮星的一小部分，如果有足夠多的外星人決定在他們的白矮星家園周?chē)ㄔ齑魃?，那么我們?yīng)該在我們的調(diào)查中看到至少一個(gè)戴森球。如果我們根本沒(méi)有看到任何一個(gè)，那么這就為圍繞白矮星建造戴森球體的外星文明數(shù)量設(shè)定了上限。當(dāng)然，可能會(huì)有外星人決定不建造戴森球，或者外星人圍繞其他類(lèi)型的恒星建造球體，但朱克曼認(rèn)為，在銀河系的年齡中，先進(jìn)文明最有可能的結(jié)果是在他們的白矮星周?chē)ㄔ煲粋€(gè)戴森球，所以我們應(yīng)該把搜索重點(diǎn)放在那個(gè)方向。

放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)

但是，這種搜索并不容易。

“如果確實(shí)存在戴森球，它們可能很難找到，因?yàn)楸仨毸阉鞯暮阈翘嗔?，”扎克曼在給Live Science的電子郵件中指出，并補(bǔ)充說(shuō)，“與它所圍繞的恒星相比，戴森球的信號(hào)可能非常微弱。

這個(gè)信號(hào)到底是什么？

白矮星周?chē)嬖诖魃颍ɑ颦h(huán)或群）將產(chǎn)生兩種影響。如果它足夠大或足夠接近恒星，它將阻擋到達(dá)地球的光線(xiàn)，就像凌日系外行星一樣。但這樣的戴森球也可能增加來(lái)自紅外輻射的信號(hào)。巨型結(jié)構(gòu)將吸收白矮星的輻射，并將能量轉(zhuǎn)化為其他東西。由于沒(méi)有轉(zhuǎn)換是100%有效的，因此此過(guò)程將留下一些余熱，這些余熱會(huì)以紅外光的形式逸出。

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令人驚訝的是，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多具有過(guò)量紅外發(fā)射的白矮星，但根據(jù)研究論文，這是由于這些系統(tǒng)中的塵埃，而不是巨型結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的白矮星調(diào)查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何戴森球的證據(jù)。考慮到我們預(yù)計(jì)居住在銀河系中的白矮星總數(shù)，朱克曼估計(jì)，圍繞類(lèi)太陽(yáng)恒星的宜居行星中，不超過(guò)3%的可居住行星會(huì)產(chǎn)生一個(gè)文明，該文明會(huì)選擇在他們的白矮星周?chē)ㄔ齑魃颉Ｈ欢?，研究人員總結(jié)說(shuō)，類(lèi)太陽(yáng)恒星周?chē)腥绱硕嗟男行?，以至于這一計(jì)算只提供了銀河系中900萬(wàn)個(gè)潛在的白矮星球體構(gòu)建文明的上限。

然而，最終沒(méi)有人知道銀河系中可能有多少先進(jìn)文明，如果有的話(huà)，朱克曼說(shuō)。

“包括我在內(nèi)的一些天文學(xué)家認(rèn)為技術(shù)生命可能非常罕見(jiàn)，”朱克曼說(shuō)。“事實(shí)上，我們甚至可能擁有銀河系中最先進(jìn)的技術(shù)。但沒(méi)有人知道，所以值得尋找證據(jù)。”

本文最初發(fā)表于Live Science。

BY:Paul Sutter

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