中国天眼是我国自主研制的用于观测宇宙和接收宇宙无线电信号的射电望远镜,其中一个科学目标就是寻找地外文明的无线电信号,并与之建立联系。
自从中国天眼建成后,的确为中国天文事业的发展做出了诸多贡献,比如探测到了几十个优质脉冲星候选体,其中有六个被认证为脉冲星,这是我国第一次依靠自己发现脉冲星。
2016年,中国天眼再次展露锋芒,向世界宣布接收到了来自30亿光年外的强烈信号,4天内接收次数多达1652次,疑似是地外文明发射的无限电波,我们接下来就从以下几个方面来详细讲解一下相关情况。
央视工作人员拍摄的中国天眼
30亿光年外的信号这次观测到的无线电波信号与以往有什么不同吗?要回答这个问题需要先了解一下无线电波是什么。无线电波是宇宙中存在的一种波长比可见光更大的电磁波,只能通过射电望远镜观测到。
在20世纪60年代,人类就已经可以利用射电望远镜观察到宇宙微波背景辐射、中子星等各种宇宙电波和天体。
模拟的射电望远镜观测无线电波画面
在2007年,天文学家发现了一个信号极为强烈的无线电波信号,初步估计是来自几十亿光年之外的地方,不过这个信号出现的时间很短,仅仅出现了5毫秒,于是天文学家便将这种无线电波称之为快速射电暴。
也正是因为快速射电暴出现的时间太短,导致科学家对其成因至今未曾做出解答,只有各种推测假说。
目前在天文学、物理学等相关领域,科学家基本上认为快速射电暴产生于宇宙中极端天体的形成,比如大片星云的形成,中子星的诞生等。
宇宙中出现的快速射电暴
一般情况下,快速射电暴都是一次性的,科学家从不曾观测到同一个来源的第二次快速射电暴。中国天眼观测到的无线电波信号就是快速射电暴,与众不同的是,这次射电暴可以重复出现。
其实这个信号并不是中国天眼最先发现,在2012年,阿雷西博射电望远镜就观测到了这个快速射电暴,天文学家将其命名为FRB 121102。
在最初,科学家并未太在意,直到三年后,阿雷西博望远镜再一次接收到来自于同一个地方的快速射电暴,经过数据对比,正是FRB 121102,这才引起来科学家的注意。
发现的FRB 121102快速射电暴
这是人类发现的第一个可以重复出现的快速射电暴,而更为灵敏的中国天眼也观测到了这个无线电波信号,并且观测到其爆发的次数更多,在4天时间内,观测到FRB 1211021出现652次爆发。
我国天文学家对数据分析进行分析后发现,FRB 121102的活动周期大概是156.1天,其中90天处于射电爆发阶段,剩下2个月则是静默期。
宇宙中出现的快速射电暴
在射电爆发阶段,信号的出现毫无规律,最为活跃的时候,一小时能观测到122次射电信号。伴随着这些信号出现,未知信号源还释放了巨大的能量,根据科学家得出数据,释放能量最高的时候大概有4.8×10^30焦耳。
能量释放时间共计60个小时左右,共释放了相当于太阳在53万年里释放能量的总和。也正是由于这个信号释放能量强烈,因此远在30亿光年外的人类才能观测到。
宇宙中的快速射电暴
出现的原因天文学家最初认为是一颗中子星发射出的无线电信号,但很快就遭人质疑,质疑者认为,这个信号有可能是地外生命运用高科技技术手段向宇宙发射的,这是怎么回事呢?
中子星是一些寿命走到尽头的大质量恒星爆发形成的致密天体,这些中子星存在超强的磁场,比地球的磁场强度要高10万亿倍,因此也被称为磁星。
中子星介绍图
这些中子星可以释放出信号极强的电磁波,人类所观测到的诸多快速射电暴都来自于中子星,因此一些天文学家便认为FRB 121102也是中子星产生的,或者是中子星和黑洞互相影响从而产生的一种特殊射电暴。
只是这种说法遭到了许多天文学家的质疑,他们一致认为,中子星无法达到FRB 121102的释放能量要求,因此信号绝对不可能来自中子星。
射向地球的快速射电暴
美国哈佛大学的Avi Loeb就是质疑者之一,他认为FRB 121102射电暴其实是来自地外文明,有可能是地外文明在进行宇宙通信,也有可能是地外生命运用这种手段来推动飞船前进。
如果真的是地外文明所为,那么他们的科技完全碾压人类,举个例子,人类发出的无线电波信号只能在宇宙中传播120光年的距离,银河系直径才仅仅18万光年,但是FRB 121102射电暴则来自遥远的30亿光年。
宇宙中的快速射电暴
这种说法得到了很多人的支持,因为地球上观测到这个信号的时间并不是这个信号发出的时间,而是在这个信号发出30亿年后,人类才观测到。
30亿年有多久呢?地球才46亿岁,30亿年前地球才刚刚出现生命,换言之,在30亿年前,地外生命或许就已经掌握了快速射电暴技术。
中国天眼观测到的快速射电暴
天文学家丝毫不敢想象,如果这个文明未曾灭绝,那么他们现在大概会处于什么样的科技水平,说不定星际航行和虫洞穿梭都是小意思,甚至还掌握着宇宙的终极奥秘。
人类苦苦探寻的地外生命,貌似终于有了回响,虽然不曾确定,却让人振奋。那么面对这种信号,人类应该回应吗?人类应该对此采取什么措施呢?
FRB 121102的位置
要回复吗?不如果这个信号真的是地外生命发出的,那么人类应该对此做出回应呢?我们一直苦苦追寻的外星生命终于有了点踪影,我们会放弃与之联系吗?而科学家的回答则是放弃。
人类是在偶然的情况下收到这种信号的,目前只能确定这个信号源头与地球之间的距离,尚且不能确定这种具有周期性射电信号的更多信息。
FRB 121102快速射电暴的位置
如果是宇宙天体所导致的,人类就算发射了对应的无线电信号,天体也不会给出回应。如果是地外文明发射的无线电信号,纵然人类不能将无线电信号发送到较远的距离,但人类都能观测到对方的,拥有先进的技术的对方也定然可以观测到人类的。
另外,这些掌握着极高科学技术的文明并不一定会对地球持以友好态度,说不定会将地球当做殖民地,给人类引来巨大的灾难。
人类想象中的外星文明
因此,在科学家的设想里,我们现在不能回应,与地外文明建立联系之前,人类必须要保证自己具有极高的实力来保证自身安全,省的像是《三体》里面描述的那样,引来了恶魔。
随着科学技术的发展,人类一定也能将无线电信号传送到30亿光年外,甚至更远的地方,人类应该对此有信心。而在这个过程中,人类会遇到许许多多无法解释的问题,不过只要人类坚持不懈地在科学园地耕耘,一定能找到最终的答案。
宇宙中的快速射电暴
几百年前,谁会相信人类可以进入无边无际的太空中呢?未来,人类也一定可以实现更加宏伟的目标。在科学家的不懈努力下,或许在几百年后,人类可以飞出太阳系,甚至是飞出银河系。
只要人类保持着好奇心,在宇宙探索的道路上越走越远,一定可以寻找到地外生命并与之建立联系,而且不用担心有可能发生的摩擦。
至于现在,FRB 121102依旧可以被观测到,但是科学家并未对其做出回应,这是一种自我保护的方式。或许当FRB 121102的所有秘密被解开的时候,人类或许会发现这是一种人类从未发现过的特殊天体。
宇宙中的快速射电暴
在未来,随着观测技术的进步,射电望远镜或许会被更好地设备取代,说不定真的会能接收到了来自地外生命的信号。