科学探索|快速移动的恒星可能不比宇宙飞船差( 二 )
他还表示,地球可能就是这些空缺之一 。
一切都在移动中
除了在现实中,星星看上去是静止不动的之外,事实上,恒星都在移动 。例如,太阳每2.2亿年绕银河系运行一周 。比邻星是目前距离太阳最近的恒星,距离约为4.2光年,但也不是一直都是最近的恒星,未来也不会是最近的恒星 。例如,七万年前,一颗名为“舒尔茨星”的红矮星在距离太阳1.9光年的范围内经过,刚好掠过奥尔特云的外围区域 。
如果七万年前有探索太空的人类活着,我们可能会搭上舒尔茨星的便车 。今天,舒尔茨星距离我们22光年 。
所以,随着恒星的运动,定居点空缺未必永远是空缺,定居的系统会来了又去,去了又来,生命会热切地从这些地方涌入新的领地 。基于此,卡罗尔-内伦巴克和赖特与罗切斯特大学的天体物理学家亚当·弗兰克以及哥伦比亚大学的凯勒·沙尔夫共同开发了一种新的星际定居和扩张模型 。
他们发现,一旦定居扩张前阵形成,所有后边的无人定居的恒星系统也都会被占领,但是由于定居点和文明的寿命很可能是有限的,星系不会同时被定居 。总有有空缺,在数百万年时间里无人定居 。这或许可以回答费米的问题:他们可能现在不在这里,但很久之前——甚至在恐龙出现之前——他们可能在这里 。
我们究竟能不能证明这样的场景呢?弗兰克和盖文·施密特以志留纪假设为掩饰提出了这样一个问题:外星人可能在数百万年或数十亿年前定居地球 。地球的地质记录远谈不上完整,风化和构造更替也会消除许多其他人曾经在地球上居住过的痕迹 。任何留存的证据或许可以在深海沉积物中所含的同位素和化合物中找到 。
弗兰克和施密特并不是想说,数百万或数十亿年前,外星人真的在地球上生活过,只是我们并不能排除这样的可能性 。太阳系可能从那之后就一直处于空缺状态,但可能在未来某一天重新成为太空探索文明的定居点 。
卡尔达肖夫文明的模式
卡罗尔-内伦巴克的模拟还可以告诉我们,其他星系中的星际文明可能的样子 。2014年到2015年,赖特发表了一系列论文,系列标题为“窥探外星技术释放的热量”(简称“G-HAT”) 。这是一项雄心勃勃的搜索,旨在在数百万各个星系中寻找卡尔达肖夫III型文明 。
卡尔达肖夫文明,指的是苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫对技术文明提出的三大分类 。卡尔达肖夫I型(K1)文明可以使用行星上所有可用的能量;卡尔达肖夫II型(K2)文明可以利用单个恒星的全部能量输出,这通常被描述为需要一个戴森群(或戴森球),但不会是一个太阳能电池板收集恒星发出的所有光芒的固体物体;卡尔达肖夫III型(K3)文明将能够收集和利用整个星系的能量输出,通过周围的戴森群在每一个恒星之间自由旅行 。
戴森群或任何收集能量的东西存在一个问题,就是它们会变热,因此必须将热量辐射出去,否则它们就会融化 。因此,虽然戴森群可能会阻挡恒星的光芒,但我们可以通过其自身的热红外辐射来检测到戴森群的存在 。一个K3文明可能会将其星系的所有光转化为热红外辐射 。因此,赖特和他的同事准备通过仔细筛查来自NASA广域红外巡天探测器(WISE)任务的数据,以寻找具有异常过量红外辐射的星系,来找到K3文明 。
搜索结果一片空白 。似乎压根没有什么K3文明 。但是,赖特提醒说,这并不能排除有的文明正在迈向K3文明 。可能他们现在还只是K2.9或K2.8文明,他们已经在自己的星系中殖民了许多恒星,但还没有遍布所有的恒星 。
卡罗尔-内伦巴克的计算机模拟让我们得以了解亚K3文明可能的样子 。星系的中心已经完全被占领,而大块的螺旋盘可能还未被征服 。一个在这种模式下红外辐射过多的星系,可能会泄漏星际文明的存在 。
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