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「外星超級建築之謎」最全面科學的分析,真相大白?

塔比星藝術插圖

KIC8462852,又名塔比星,自從2015年開普勒天文望遠鏡監測以來,就一直受到天文學界和廣大天文愛好者的追捧。原因是塔比星存在研究者們無法解釋的亮度異常衰減現象,下面讓我們一起來破解這個謎團。

銀河系和「開普勒天文望遠鏡」觀測範圍

「外星超級建築之謎」的起源

通常來說,當行星凌星時,會造成恆星周期性的亮度衰減。假如有外星文明觀測太陽,木星凌日會使太陽的亮度衰減1%。但塔比星卻不是這樣,它的亮度曾在100天內持續衰減,最多至22%,並且這種衰減是不規律的。

據科學家推測,這種現象有以下幾種可能,如彗星碎片的遮擋,或者有一顆類似土星一樣帶有光環的行星,還可能是一顆行星破碎後產生的小行星帶。還有學者推測是一種不規則的塵埃雲。

塵埃雲環繞的塔比星——藝術插圖

在種種科學的假設都被排除後,有人大膽的提出「外星超級建築假說」,也就是說有一個巨大的外星文明建築在繞著塔比星旋轉,這才能完美解釋它亮度不規律衰減的原因。

讓我們簡單計算下,假如存在這種「超級建築」的話,它得有多大?

KIC8462852是天鵝座的一顆六等星,比太陽更熱,距地球約1300光年。但這個距離僅是粗略估計,實際範圍在1030至1680光年之間。它的質量是太陽的1.43倍,直徑是太陽的1.58倍,周長約220萬公里。

也就是說,真有「超級建築」的話,455個美國排成一列都能裝在裡面!而且想要擋住塔比星的光芒,這個建築還得足夠大,半徑估計是太陽的五倍,甚至比塔比星本身還要大!

假設這麼大一個東西正好運行到地球和太陽之間,引發的日食將持續幾天到幾周。太陽的半徑約695,700公里,一個半徑是太陽五倍(340萬公里)的建築,無線電波從一端傳到另一端都得要11.6秒,相比之下,無線電波從地球傳到月球只需1.3秒。

接下來讓我們盤點幾種有代表性的「外星超級建築」假設並從科學角度加以分析:

一:戴森球面(Dyson Sphere)

基於1960年,物理學家弗里曼·戴森提出的理論,即一個足夠發達的文明能夠建造一個球面建築,將整個恆星裝入其中,藉此獲取它輻射的全部能量。

顯然,我們還能看到KIC8462852發出的光,所以它還沒有被一個緻密的球面包裹。

戴森球面

二:戴森球(Dyson swarm)

對「戴森球面」的演繹,即這種外星建築可能是由一群小建築組成的球面狀結構,這樣比建造一個完整的球面簡單的多。如果環繞塔比星的是一個由很多衛星城組成的「戴森球」,每個衛星城的尺寸都必須是小行星級別的,而且數量多至上萬個。

如果這些衛星城在類似太陽系內行星的軌道上運行,它們的公轉周期根據開普勒定律計算,約需幾個月至幾年。

戴森球

三:環狀建築(Ring-shaped Structure)

那麼圍繞KIC8462852旋轉的能否是一個環狀建築呢,就像拉里·尼文在小說《環形世界》里提到的那樣。這樣一個環狀建築,如果繞著太陽建的話,半徑達1億4900萬公里,周長9億4000萬公里。這個建築大的超乎想像,即使建成的話,所有已知的材料都無法承受巨大的內部應力。尼文別出心裁的虛構出一種叫「斯克瑞斯」的物質,它比普通的分子結構的物質更為緻密。而且塔比星的亮度的衰減方式也不像是有個環狀物在繞著它旋轉。

環狀建築

四:戴森環(Dyson ring)

「戴森球」和「環狀建築」假設的結合,即有許多巨大的衛星城圍繞母星,相距一定間隔組成的「戴森環」。每個衛星城的周長需要達到100公里,這樣才能被觀測到。

戴森環

無論是「戴森球」還是「戴森環」,這麼一大群衛星城如果沒有主動控制的話,早晚會變成圓盤狀分布。因為任何公轉或自轉的物體都會受到離心力影響,所以地球是略微扁平的。要想保持自己的位置,所有的衛星城和母星的位置必須相對靜止,但這又無法造成KIC 8462852亮度的反常衰減。

實際上,今年以來,專為尋找地外文明計劃而啟動的「突破聆聽」和「搜索外星文明」兩個項目一直在監測著塔比星,但沒有發現任何錶明外星文明存在的射電信號。

搜索外星文明(SETI)計劃

在一項新的研究中,通過對哈佛大學天文學家1885年至1993年拍攝的50萬張照片底片進行數字化處理並建立資料庫後發現,許多恆星也存在類似塔比星的亮度衰減現象。也就是說,塔比星的亮度變化也許只是天文觀測儀器發生的變化所引起的。

也許這就是「外星超級建築之謎」的真相?讓我們拭目以待。


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