戴森球, 终极外星人巨型构造体正在从银河系中消失

撰稿人Ethan Siegel 

MAY 3, 2018 @ 10:00 AM

从一声爆炸开始

    宇宙就在那里, 等待着你去发现它。

    由福布斯撰稿人表达的意见,是他们自己的。

一个部分遮蔽的恒星可能是由于一个尚未完成的外星人巨型结构, 并且可能潜在被盖亚航天器探测到。

    也许所有天文学中最伟大的 ' 圣杯 '是寻找生命, 尤其是超越地球的智慧生命。鉴于生命在我们的星球上如此丰富和容易的出现, 而生命的成分在我们整个宇宙中随处可见, 这似乎像是一个注定的我们不会是孤独的结论一样。银河所有靠它自己有大约4000亿颗恒星, 每个有它自己独特的历史和生命来已经出现的机会。尽管人类已经成技术上先进的,但搜索地外智能搜索都是空来的, 也许意味着技术先进的文明没有正在以我们会想到的方式沟通。但是一个足够先进的行星可能已经在它们的太阳周围建立了一个球体------一个戴森球体------来100%利用它的能量。令人难以置信的是, 如果他们存在我们现在有检测它们的技术。

一群戴森被看作是一个沿着到一个戴森球道路上迈出的一步, 在那里光线被一系列绕着恒星环绕的航天器所阻挡。

    在地球上, 我们所能利用的能量是由阳光照射地球表面的量决定的。在地球与太阳的距离上, 相当于每平方米约1300瓦特, 如果你强迫光线穿过大气层它会降到1000左右。如果我们要用太阳能电池板来覆盖地球大气层上空的空间, 我们可以在整个地球上连续收集大约1亿6600万吉瓦特的电力。这是一个极大的力量: 大约一秒的价值可以为在地球上的人类提供整整一年使用的能量。但它只是太阳产生的能量的一小部分。如果我们需要更多, 有办法做到这一点。

基于空间的太阳能发电的概念已经存在很长时间了, 但是从来没有人想到过大小数十亿平方公里的一个阵列。一群戴森球体/蜂群会甚至更远, 环着或包围整个太阳。

    例如, 我们可以在太空中建造一个蜂群来收集甚至更多的太阳能量。想象一下一大串在一个环中移动的宇宙飞船系列或有大量的收集区域的系列的环。这种能量可以用于我们所期望的任何目的: 它可以被反射或束送回地球, 它可以就地用于建立围绕太阳系的一个网络, 或用于星际通信目的。这就是外星人巨型构造体想法的地方-------一度被认为是塔比之星变暗的解释------最初出现的。

一个正在建设中的戴森球体, 这理论上可以引起大流量的下降并逐步的使恒星随着变暗。然而, 这个外星人巨型构造体的想法当所有其它自然解释被排除时应该被严肃对待。

    然而, 可以说最雄心勃勃的巨型构造体将是所谓的一个戴森球体:环绕一颗恒星建造一个利用它所有能量的外壳。我们可以简单地通过调拨一个像水星这样的小行星开采它的铁和氧气, 创造一个反射的赤铁矿表面。如果一个外星人的文明做到了这一点, 它将完全的遮蔽这颗恒星, 使它几乎的无法探测到。

一个戴森球体将完全封装一颗恒星, 利用所有它的紫外线和可见光辐射。如果这个球体是完整的, 只有红外线和更长的波长辐射将被重新发射。

    至少, 对可见光望远镜是无法探测到的, 因为这样的球体会完全的阻挡恒星的光线。但甚至一个高度反光的表面也要吸收一些能量。如果你随着时间的推移吸收能量, 为了保持一个稳定的温度你必须重新辐射掉它。这意味着这种能量必须进入宇宙, 即使没有可见光。就像地球在夜晚一样在红外线中散发能量, 因此戴森球体也一样。

地球在夜间发射电磁信号, 但绝大多数是在红外线, 因为它把它在白天吸收的阳光/热量在一个更低的温度重新辐射到空间。

    欧洲航天局刚刚发布了一大套的来自有史以来最强大的卫星映射和勘查的银河系的恒星的数据: 盖亚。他们已经记录了一个我们银河系中高达17亿颗恒星的信息, 允许我们来创造我们银河系中恒星的最精密3D映射。这不是所有的恒星, 而是它的比以往任何时候记录过的更高的数量级, 包括在第一次盖亚数据中发布的。

    盖亚能够测量的伟大的事情之一是大量的恒星的颜色和大小, 从微弱的红矮星 (甚至附近的褐矮星) 到像白矮星的恒星尸体,一直到主序恒星和在所有中最明亮的巨星和超巨星。但是盖亚并不只是观察可见光, 而是也观测近红外线, 这意味着肉眼看不见的天体将被揭示。这包括超酷的巨星和侏儒品种。如果它们存在, 它还可以包括戴森球体, 假设它们有特定的温度/光度剖面。这里在左边是经典的 "颜色-幅度" 图, 盖亚观察到了的在右边(下面)。

经典的颜色-幅度 (HR) 图在左边 , 很好与在我们的银河系的恒星盖亚图 (右) 匹配。一个戴森球体的红外签名 (由基平添加) 应该对许多天文台出现的, 包括盖亚, 如果它们的存在足够接近我们的话。

    从左下至右上角的大而粗的线是主序列, 在那里将氢聚变成氦的恒星生活着。转向右上角是在巨型或超巨星阶段燃烧较重的元素并膨胀到更大的尺寸的恒星。即使它们是更明亮的, 它们的温度更低的, 因为它们的能量已经弥散到这样一个发射能量的大面积 (一个球体)上。

    对一个戴森球体, 你基本上正在这样做的, 但对一个常规的或甚至一个低质量的恒星。你正在为恒星的能量来逃逸创造一个远更大的表面积, 因此它会在远更低的温度下辐射, 同时仍然输出相同的总能量。红外签名是我们怎样共同认为的探测戴森球体的, 但盖亚卫星还把持有另一种可能性, 正如埃里克扎科里森领导的一个团队所指出的那样: 一个有它的视差距离的不匹配的基于亮度的距离。

自1800年代以来采用的视差法 , 涉及注意一个附近的恒星相对远距离的背景的恒星的位置中的明显变化。如果一个恒星的视差距离和亮度距离不匹配, 它可能是由于一个外星人巨型构造体...或只是恒星在一个双星系统中。

    当你抓住一个基于你观察到的光的距离的推论然后用完全不同的方式 (通过几何学) 进行测量时, 那两个数字应该排成一条线。盖亚已经看到了一些失调的事实可以表明一些可能性, 外星人巨型构造体确实是其中之一。我们的思维直接走向最奇妙的解释只是人的本性, 尤其是当我们的生命的发现会等待我们沿着这条道路走下去时。但最合理和最平凡的是这些有趣的天体根本不是单恒星, 而是已经看不见的双星伴侣: 一个在这个宇宙中非常常见的事件。事实上, 没有过量的红外线辐射,一个戴森型结构的要求, 指离开外星人巨型构造体假说。

WISEPC J045853.90 643451.9被显示为绿色, 是由美国宇航局的广域红外线勘查探索者或WISE发现的第一个超酷的棕矮星。这颗恒星位于大约20光年之外。有戴森球体环绕它们的恒星可能会更明亮, 但也会更凉, 这取决于戴森球体与母星的距离。广域红外线勘查探索者只能在盖亚能观察到的距离的一小部分勘查它们。

    包括盖亚航天器在内的这套综合观测台拥有原则上能够探测到大约几千光年以外的戴森球体的技术,假设它们是在就像我们的地球距离太阳一样的一颗太阳一样恒星的同一距离。远到100光年外有一个更小的戴森球体的红矮星对盖亚的眼睛会是可见的, 但是一个巨星或超巨星恒星几乎可以从星系的任何地方看到。在最新的数据发布中, 有17亿个天体被调查, 盖亚可以揭示正在建设中的戴森球体。通过与其他红外天文台相关联, 它甚至可能潜在的发现完成的正在辐射足够的能量的戴森球体。然而, 在这份刊物发表的时候, 我们所拥有的全套数据表明在银河系中的戴森球体完全是零。

银河系和周围天空的恒星密度映射, 清楚地显示银河系、大和小麦哲伦云 (我们两个最大的卫星星系), 如果你更仔细看, SMC左侧的ngc 104、 稍上方到银河核心的左侧的ngc 6205和略低下的NGC 7078。银河系的全部范围很难从我们自己的银河平面中确定的, 但这个来自欧空局盖亚的映射可能是银河系及其恒星有史以来构成的最全面的图象。

    但这并不一定意味着没有任何的，它只是意味着, 如果它们在那里, 我们还没有看到它们。戴森球体可能存在在更远的距离, 围绕更小的、更低能量的恒星, 或者比盖亚能够探测到的直径更大。像广域红外线勘查探索者这样的红外线天文台也已经对它们放置了重大约束, 而下一代天文台如欧空局的欧几里德或美国宇航局的 WFIRST可能会从这样一个天体探测废热的签名， 它们将有能力甚至更远搜索这些戴森球体。

艺术家的显示广域红外勘查探测器或WISE航天器在它的轨道绕地球的概念。戴森球体会发出红外签名的缺乏对这类外星人巨型构造体放上强烈的限制。

    鉴于天文台已经勘查了天空的全套观测, 我们能相对安全地说比以往任何时候都有更多的恒星被更准确的测量了,在目前我们仍然发现了零戴森球体。在那里可能还有智能的外星人, 建立巨大的跨行星帝国来收集和利用尽可能多的能量, 但迄今对它们的证据是零。在如此非凡的证据到来之前, 只有一个合理的结论: 我们的银河系, 正如我们所能说的, 似乎没有这些外星人的巨型构造体的希望的。

注意: 这个故事已经从它的原始形式更新, 包括一个由盖亚测量/发布的17亿颗恒星尚未充分分析的可能的还可能会揭示与中红外或远红外数据的戴森球体的修正。爱善西格尔对这可能引起的任何误解感到遗憾。

天体物理学家和作者爱善西格尔是从一声爆炸开始的创始人和主要作家!他的书迁徙术在超越银河在售书的地方都可以买到。

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/05/03/dyson-spheres-the-ultimate-alien-megastructures-are-missing-from-the-galaxy/#34c975213138