據《商業内參》(Business Insider)網站9月8日報道,一項新的研究表明,外星文明可能已經探索過銀河系并造訪過地球。隻不過我們并不知道,因為他們已經有1000萬年沒來拜訪過我們了。
上個月發表在《天文學雜志》上的一項研究認為,智慧的外星生命可能正在探索宇宙星系,利用恒星系統的運動使跳躍恒星變得更容易。
這項工作是對費米悖論問題的新回應,費米悖論的問題是,為什麼我們沒有發現外星智慧生命的迹象。
這個悖論首先由物理學家恩裡科·費米(Enrico Fermi)提出,他有一句名言:“大家都在哪裡?”費米還曾質疑星際旅行的可行性,這意味着可能有外星生命的存在。
天體物理學家邁克爾·哈特(Michael Hart)在1975年的一篇論文中正式探讨了這個問題。他在論文中指出,自銀河系形成以來的136億年裡,有足夠的時間讓外星生命在銀河系定居,但我們卻沒有聽到任何消息。哈特的結論是,在我們的銀河系中肯定沒有其他先進的文明。
這項新研究為這個問題提供了一個不同的視角:作者認為,也許外星人隻是在慢慢來,而且是有策略的。
“如果你在試圖解決這個問題時沒有考慮到恒星的運動,那麼就隻有兩種可能性,”計算科學家、該研究的第一作者喬納森·卡羅爾-内倫巴克(Jonathan Carroll-Nellenback)告訴《商業内幕》(Business Insider)。“要麼沒有人離開他們的星球,要麼我們實際上是銀河系中唯一的科技文明。”
喬納森指出,恒星(以及它們周圍的行星)以不同的速度以不同的路徑繞着星系中心運行。所以外星人可能在等待下一個目的地離他們更近的時候。
在這種情況下,文明傳播到各個星球的時間将比哈特估計的要長。所以他們可能還沒有達到我們的星球。或者他們來過的時候,比人類進化更早。
研究人員試圖從幾個方面來回答費米悖論。研究已經調查了行星表面以下海洋中所有外星生命形式存在的可能性,并假設在完成任何星際旅行之前,文明可能會因為它們的不可持續性而毀滅。還有一種“動物園假說”,認為銀河系社會決定不與我們聯系,原因與我們擁有自然保護區,就如同保護一些與世隔絕的土著居民。
與此同時,2018年牛津大學(Oxford University)的一項研究表明,我們在銀河系中獨處的幾率約為五分之二,在整個宇宙中獨處的幾率為三分之一。
但這項最新研究的作者表示,之前的研究沒有考慮到我們星系的一個關鍵事實:它在移動。正如行星繞恒星運行一樣,恒星系統也繞星系中心運行。例如,我們的太陽系每2.3億年繞星系一周。
研究稱,如果文明出現在遠離其他星系的星系中(比如我們的星系,它位于銀河系的回水區),它們可以等到軌道軌道使它們更接近可居住的恒星系統時,才會縮短行程。一旦他們在新系統中安頓下來,外星人就可以再次等待一個最佳的旅行距離來進行另一次跳躍,以此類推。
比鄰星是離太陽最近的恒星,距離地球4.25光年。在這種情況下,外星人并不是在星系中飛來飛去。他們隻是在等待他們的恒星靠近另一顆有可居住行星的恒星。
“如果足夠長的時間是10億年,那麼這就是費米悖論的一個解決方案,”喬納森說。“可居住的世界是如此的稀少,以至于你不得不等待比任何文明預計持續的時間都要長的時間,才會有另一個文明進入你的視野。”
為了探索外星人可能存在的場景,研究人員使用數值模型來模拟一種文明在銀河系中的傳播。他們考慮了假設一個文明接近新星系的各種可能性,星際探測器的範圍和速度,以及這些探測器的發射速度。
美國宇航局旅行者号宇宙飛船在太空中漂移的圖片。旅行者2号于1977年發射,2018年進入星際空間。
研究小組并沒有試圖猜測外星人的動機或傾向。一些天文學家認為這是其他費米悖論解決方案中的一個陷阱。
喬納森說:“我們試圖提出一個模型,盡可能少地涉及社會學的假設。盡管如此,建立外星文明在銀河系傳播模型的部分問題在于,我們隻研究一個數據點:我們自己。所以我們所有的預測都是基于我們自己的行為。”
但即使有這樣的限制,研究人員發現銀河系可能充滿了我們不知道的已定居的恒星系統。當他們對外星人星際旅行的速度和頻率進行保守估計時,這一點仍然成立。
喬納森:“每個星系都可以居住,都可以定居,但它們不會來找我們,因為它們離我們太遠。”
到目前為止,我們已經在太陽系外發現了大約4000顆行星,但還沒有發現有生命存在。但我們還沒有仔細研究:銀河系中至少有1000億顆恒星,甚至更多的行星。最近的一項研究估計,其中多達100億顆行星可能與地球類似。
因此,這項研究的作者寫道,得出這些行星上沒有生命存在的結論,就像看到一池海水卻沒有海豚,然後決定整個海洋都沒有海豚一樣。
關于外星生命的争論的另一個關鍵因素是哈特所說的“事實A”:現在地球上沒有星際訪客,也沒有過去造訪過地球的證據。但這并不意味着它們從未出現過。
1995年3月29日,一群抗議者在華盛頓特區的總會計辦公室前遊行,以提高人們對該機構審查1947年新墨西哥州羅斯威爾氣象氣球墜毀文件的意識。抗議者認為氣球是墜毀的不明飛行物。
作者寫道,如果一個外星文明在數百萬年前來到地球(地球已有45億年的曆史),那麼可能就沒有他們造訪地球的痕迹了。他們指出,之前的研究表明,我們可能無法發現過去外星人造訪地球的證據。
甚至有可能,自從我們來到這裡以來,外星人已經經過地球附近,但決定不去拜訪。這篇論文稱之為“極光效應”,以金·斯坦利·羅賓遜的小說《極光》命名。
盡管如此,研究人員說,如果有足夠的宜居世界,外星人現在很可能已經遍布銀河系。
“這并不意味着我們是孤獨的,”喬納森說。“這隻是意味着适合居住的行星可能很稀少,很難到達。”
在未來幾年,随着新望遠鏡的建造和發射進入太空,我們探測和觀察其他潛在宜居行星的能力預計将顯著提高。
美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的主鏡由18面六角形鏡子組成。
開普勒望遠鏡在尋找銀河系中可能存在生命的行星方面取得了突破性進展。在今天的地球軌道上,哈勃太空望遠鏡和淩日系外行星勘測衛星正在繼續搜尋。美國國家航空航天局還在建造詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。
“我們迫切需要一些數據點,”喬納森說。
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