我们是否从绕最近恒星运行的行星收到消息?

2021-01-20 12:47:50

2020年12月18日,《卫报》的伊恩·萨普(Ian Sample)发表了一份有关982.002MHz的诱人无线电信号的报告,该信号由澳大利亚的帕克斯望远镜在“突破听觉”项目中从距离太阳最近的恒星Proxima Centauri探测到。这颗红外星在其宜居区域中拥有一颗地球大小的行星Proxima b,在该区域中液态水可以使行星表面的化学物质具有生命力。该报告没有随附科学论文,因此得出任何推断还为时过早。

天文学家必须验证信号是否源自地球上的无线电干扰或某种自然发射机制。对于地球上不同位置的望远镜,地面干扰应该有所不同。如果无线电源重复出现并位于Proxima b上,则它应显示与行星的轨道(和自旋)周期相关的11天调制。看到新闻报道后,我就即将出版的《外星人》一书写给出版商,内容涉及寻找聪明的生活:“我们可能在那里有朋友。比起五星级的评论要好,它可以使天空中的真实星星保证这本书的内容。”

在这份报告之后,《科学美国人》的乔纳森·奥·卡拉汉(Jonathan O’Callaghan)和李·比林斯(Lee Billings)发布了有关检测到的信号的更多详细信息,标记为BLC1,这是首个“突破收听候选事件”的缩写。根据他们提供的信息,我立即可以得出结论,该发射器不能位于Proxima b的表面上,否则其射频漂移将比基于已知的围绕Proxima Centauri的加速度(使用恒星反射运动产生的动量守恒)。由于该消息来自意外泄漏,而且我不是发现团队的成员,因此在阅读这些出色的新报告之前,我不了解BLC1的详细信息。

但是,即使不检查事件的详细信息,也可能想知道无线电信号是否起源于我们最近的恒星系统是否合理。在与我的学生阿米尔·西拉杰(Amir Siraj)的新论文中,我们证明了根据哥白尼原理,另一个文明传播这种无线电波的可能性极低。地面无线电技术仅出现在地球45亿年历史的最后一个世纪。哥白尼原则断言,地球上的人类不是特权观察者。

这个原则与我们对宇宙的了解一致。与亚里斯多德的宇宙学不同,后者将地球置于中心并盛行了一个千年,而当前关于物理宇宙的科学观点暗示着地球大小的行星位于大约一半的所有太阳状恒星的可居住区域,即数百亿个像太阳一样的恒星仅存在于银河系中,在当今宇宙的可观测体积中存在数百亿个类似银河系的星系,并且宇宙没有中心,但几乎均匀到千分之一在最大的规模上。因此,将相同的哥白尼原理应用于技术领域是合理的。根据这一论点,与阿米尔的定量论文表明,现在距离我们最近的恒星出现无线电信号的可能性很小。 BLC1很可能起源于地球上的人造无线电发射振荡器,该振荡器以固有的频率漂移污染了望远镜的旁瓣。

这一结论有一个警告,即地球上的智能生命与其最近的恒星是否相关。恒星由于其随机运动而进入和离开太阳系的直接邻域。有趣的是,当智人出现在地球上的同一时间,半人马座Proxima成为了我们最近的恒星。这仅仅是巧合吗?

无论哪种方式,现在都有更多的理由来访问我们邻近的行星系统。以光速的一小部分发送的探针可以为我们拍摄第一张照片。 Breakthrough Starshot计划旨在开发一种技术,该技术使我们能够使用强大的(100吉瓦)激光在人的长度范围内推动轻量级(克级)光帆的方式发射这种探头,连接了小型相机和通信设备。

由于Proxima b的恒星比地球离太阳的恒星更近20倍,因此预计它会被潮汐锁定,并在恒星日对着恒星。我的女儿们建议,由于这是度假的理想之选,因此双方之间的永久日落大道应具有最高的房地产价值。如果Proxima b上存在文明,那么它很可能会用光伏电池覆盖永久的日间,并传递电来加热和照亮夜间。

在我前博士后马纳斯维·林甘(Manasvi Lingam)发表的一篇论文中,我们表明,如果这样的细胞覆盖了地球景观的很大一部分,那么未来的望远镜就可以识别出它们反射率的光谱边缘。在我目前正在与斯坦福大学本科生Elisa Tabor撰写的另一篇新论文中,我们证明了詹姆斯·韦伯太空望远镜可以限制Proxima b夜间的人工照明量,特别是如果它基于LED技术。这种照明可能特别吸引我们假设的邻居的红外眼睛。