距地球3000光年,一个伟大的外星文明可能正在观察我们

星空天文说 2023-09-22 07:46:01

而我们并不知道。

银河背景前的甚大望远镜天线阵。NRAO / AUI / NSF / Jeff Hellerman

茫茫星海,我们难道是孤独的?我们很难不去想像,宇宙中是否存在其他文明。从哲学猜想,到统计学计算,我们对宇宙认识得越多,就越不能忽视这种可能性。但是不知为何,夜空依然一片寂静。

人类是孤独的可能性一直存在,正如外星文明也会用某种技术把自己伪装起来,隐藏起来。但是人类也会想方设法,向宇宙表明自己的存在。

阿雷西博射电望远镜1974年向赫歇耳星团发送了一条信息。但无线电波会随传播距离的增加而衰减,而赫歇耳星团距地球有22000光年之遥。可以肯定在到达赫歇耳星团前,承载这条信息的信号就已衰减殆尽。

我们只能期待有一个古老而强大的超级文明,能够将我们发出的微弱声音从喧嚣的背景声中提取出来。但是他们能够做到这一点吗?

卡达肖夫于1964年提出一个假说,认为宇宙中的文明可以根据他们对资源的利用能力分成三个级别。1级文明能够利用他们所在行星的所有资源;2级文明能够利用他们所在行星系包括太阳的所有资源;而3级文明能够利用他们所在恒星系——也就是整个银河系的所有资源。后来卡尔·萨根等人还据此进行推算,认为人类应该属于0.73级文明。

近日一篇提交到arXiv网站上的论文以该假说为基础,对宇宙中哪一级别的文明可以探测到人类文明,以及他们在哪个距离上可以做到这一点进行了一定程度的探究。

论文作者认为,相对于解读只能穿越几百光年的无线电信号,用一台巨大的望远镜来解析地表文明特征似乎更具可行性。地表文明特征是指从太空可以进行分辨的城市或地标建筑。后者如金字塔。金字塔已经存在了几千年,最大的金字塔基座单边长度可达230米。

论文作者认为,按照地球反射光的强度,如果观察者和地球的距离过远,那么无论用多么强大的望远镜都是看不到金字塔的——因为能够穿越这个距离到达目的地的光子寥寥无几。计算结果显示,假如取可见光波段的中间值(大约550纳米),并假设分辨率为10米,那么能够看到金字塔的最远距离大约是3000光年。

但要在这个距离上要达到10米的分辨率,要能够看到金字塔,必须建造一台直径大约相当于10个天文单位的光学望远镜(1个天文单位相当于地球和太阳之间的1个平均距离)。

这样一台望远镜几乎相当于木星轨道(直径大约10.4个天文单位)那么大,理论上可以通过在木星轨道内部署几百万至上亿颗观测卫星来建造,但这已经超出了人类当前的技术能力,也超出了1级文明的技术能力。要建造这样一台望远镜,非得具备驾驭整个太阳系资源能力的2级文明不可。

所以结论就是,在距离地球3000光年以内的宇宙中,可能会存在一个伟大的文明,他们已经能够驾驭整个行星系和他们太阳的所有资源。他们如果愿意,就能够看到我们地球上的文明标志,知道我们的存在。

​但是我们是看不到他们的,至少目前是这样。除非再等上至少几千年,等我们自己成为2级文明(也许永远也不可能)。

阿雷西博望远镜发往赫歇耳星团的信息。Arecibo Observatory

参考Are we visible to advanced alien civilizations?https://arxiv.org/abs/2308.08689

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