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“外星超级建筑之谜”最全面科学的分析,真相大白?

塔比星艺术插图

KIC8462852,又名塔比星,自从2015年开普勒天文望远镜监测以来,就一直受到天文学界和广大天文爱好者的追捧。原因是塔比星存在研究者们无法解释的亮度异常衰减现象,下面让我们一起来破解这个谜团。

银河系和“开普勒天文望远镜”观测范围

“外星超级建筑之谜”的起源

通常来说,当行星凌星时,会造成恒星周期性的亮度衰减。假如有外星文明观测太阳,木星凌日会使太阳的亮度衰减1%。但塔比星却不是这样,它的亮度曾在100天内持续衰减,最多至22%,并且这种衰减是不规律的。

据科学家推测,这种现象有以下几种可能,如彗星碎片的遮挡,或者有一颗类似土星一样带有光环的行星,还可能是一颗行星破碎后产生的小行星带。还有学者推测是一种不规则的尘埃云。

尘埃云环绕的塔比星——艺术插图

在种种科学的假设都被排除后,有人大胆的提出“外星超级建筑假说”,也就是说有一个巨大的外星文明建筑在绕着塔比星旋转,这才能完美解释它亮度不规律衰减的原因。

让我们简单计算下,假如存在这种“超级建筑”的话,它得有多大?

KIC8462852是天鹅座的一颗六等星,比太阳更热,距地球约1300光年。但这个距离仅是粗略估计,实际范围在1030至1680光年之间。它的质量是太阳的1.43倍,直径是太阳的1.58倍,周长约220万公里。

也就是说,真有“超级建筑”的话,455个美国排成一列都能装在里面!而且想要挡住塔比星的光芒,这个建筑还得足够大,半径估计是太阳的五倍,甚至比塔比星本身还要大!

假设这么大一个东西正好运行到地球和太阳之间,引发的日食将持续几天到几周。太阳的半径约695,700公里,一个半径是太阳五倍(340万公里)的建筑,无线电波从一端传到另一端都得要11.6秒,相比之下,无线电波从地球传到月球只需1.3秒。

接下来让我们盘点几种有代表性的“外星超级建筑”假设并从科学角度加以分析:

一:戴森球面(Dyson Sphere)

基于1960年,物理学家弗里曼·戴森提出的理论,即一个足够发达的文明能够建造一个球面建筑,将整个恒星装入其中,借此获取它辐射的全部能量。

显然,我们还能看到KIC8462852发出的光,所以它还没有被一个致密的球面包裹。

戴森球面

二:戴森球(Dyson swarm)

对“戴森球面”的演绎,即这种外星建筑可能是由一群小建筑组成的球面状结构,这样比建造一个完整的球面简单的多。如果环绕塔比星的是一个由很多卫星城组成的“戴森球”,每个卫星城的尺寸都必须是小行星级别的,而且数量多至上万个。

如果这些卫星城在类似太阳系内行星的轨道上运行,它们的公转周期根据开普勒定律计算,约需几个月至几年。

戴森球

三:环状建筑(Ring-shaped Structure)

那么围绕KIC8462852旋转的能否是一个环状建筑呢,就像拉里·尼文在小说《环形世界》里提到的那样。这样一个环状建筑,如果绕着太阳建的话,半径达1亿4900万公里,周长9亿4000万公里。这个建筑大的超乎想象,即使建成的话,所有已知的材料都无法承受巨大的内部应力。尼文别出心裁的虚构出一种叫“斯克瑞斯”的物质,它比普通的分子结构的物质更为致密。而且塔比星的亮度的衰减方式也不像是有个环状物在绕着它旋转。

环状建筑

四:戴森环(Dyson ring)

“戴森球”和“环状建筑”假设的结合,即有许多巨大的卫星城围绕母星,相距一定间隔组成的“戴森环”。每个卫星城的周长需要达到100公里,这样才能被观测到。

戴森环

无论是“戴森球”还是“戴森环”,这么一大群卫星城如果没有主动控制的话,早晚会变成圆盘状分布。因为任何公转或自转的物体都会受到离心力影响,所以地球是略微扁平的。要想保持自己的位置,所有的卫星城和母星的位置必须相对静止,但这又无法造成KIC 8462852亮度的反常衰减。

实际上,今年以来,专为寻找地外文明计划而启动的“突破聆听”和“搜索外星文明”两个项目一直在监测着塔比星,但没有发现任何表明外星文明存在的射电信号。

搜索外星文明(SETI)计划

在一项新的研究中,通过对哈佛大学天文学家1885年至1993年拍摄的50万张照片底片进行数字化处理并建立数据库后发现,许多恒星也存在类似塔比星的亮度衰减现象。也就是说,塔比星的亮度变化也许只是天文观测仪器发生的变化所引起的。

也许这就是“外星超级建筑之谜”的真相?让我们拭目以待。

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