1480光年外的塔比星,疑似有外星文明,领先人类文明数十万年

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    KIC 8462852你知道是什么意思吗？如果你上百科搜索，就会蹦出一颗被天文爱好者们称为“有趣”和“奇特”的恒星。KIC 8462852便是这颗恒星的编号，科学家将其命名为博亚吉安之星，俗称塔比星。这是一颗位于银河系内天鹅座上，距离地球大约有1480光年的恒星。近年来，科学家通过开普勒太空望远镜一直观察着这颗恒星。他们发现塔比星的亮度呈周期性不规则变化，变暗幅度高达15%至22%。



    有科学家指出，塔比星和我们太阳的年龄相差不大，也是一颗成年的F型恒星，是太阳直径的1.5倍。按照恒星的正常演变，塔比星是不可能持续地降低自身的亮度的。于是很多的天文爱好者认为，塔比星不规则的变暗现象，可能与戴森球有关。因此很多天文爱好者一度猜测，塔比星系是最可能出现第二文明的地方。那么塔比星变暗的真相真的是和戴森球有关吗？又是谁建造了戴森球呢？宇宙的第二文明真的存在吗？这一切还得从开普勒望远镜说起。



孪生地球



    时间来到2009年3月6日，美国宇航局在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，将人类首颗探测类地行星的探测器开普勒太空望远镜送入指定轨道。开普勒并不是环绕地球旋转的太空望远镜，而是像一个跟屁虫一样，尾随地球围绕太阳公转。这样做的目的是不被地球遮挡，能够持续地观测，光度计也不会受到来自地球的漫射光线影响。



    开普勒采取的探测方式是行星从其母恒星前面经过的“凌日”现象。什么意思呢？就是一颗行星会在其恒星前方经过，遮挡恒星光线使其变暗。如同我们在地球上观测金星或水星凌日一样，当太阳系的某个行星凌日，我们就能够看到太阳表面上仿佛有个小黑点在缓缓移动。同样，开普勒在观测其他恒星系统时也会看到凌日现象，并通过相关观测数据来计算行星的特点。



    这颗以探测类地行星为目的的太空望远镜，果然没有让科学家们失望。时间来到2009年5月13日，也就是开普勒发射升空的2个月后，在距离地球1400光年的天鹅座，发现了一颗与地球相似指数达到98%的类地岩石行星，科学家将其命名为开普勒-452B。直径是地球的1.6倍，绕着一颗与太阳非常相似的恒星开普勒452运行。开普勒-452B到恒星的距离，跟地球到太阳的距离相同。开普勒-452B大约每385天发生一次的凌星事件，也就是说开普勒452B围绕母恒星公转一周的时间需要385天。这和地球围绕太阳公转一周的时间只相差了20天左右。



    科学家推断，开普勒-542B可能拥有大气层和流动水，它也一度被称为地球2.0版本，或者“地球的表哥”。这也是开普勒太空望远镜在服役期间发现的2662颗，太阳系外行星中，最接近地球的一颗。这一发现直到2015年7月23日，NASA才对外宣布。消息一经公布，就引起了众多天文爱好者的兴趣，大家都纷纷猜测开普勒452B会不会存在外星生命。甚至网友声称，地球已经没有新鲜感了，早就想去开普勒456B去打打野。就在大家还没有从发现开普勒452B的重磅消息中，沉静下来的时候，开普勒太空望远镜又在天鹅座有了更诡异的发现。



诡异光变

    我们知道开普勒望远镜，寻找太阳系外的行星，采用的是一种行星“凌星”的探测法。所谓行星凌星法，就是通过观测行星从母恒星前方经过时，会遮挡部分母恒星光线使其变暗的程度，来计算行星轨道及质量参数。当凌星现象发生时，恒星的光芒因被遮挡而减弱。天文学家通过测量恒星的光变曲线的形状，可以确定系外行星的轨道倾角，行星的轨道周期、到主星的距离、半径等信息。



    一般来说，正常的行星凌日造成的母恒星亮度的减弱，会在几个小时后就会恢复正常，通常的凌星事件，造成的母恒星光变曲线的外形十分光滑、圆润，并且中心对称。诸如发生在太阳系中的水星凌日或金星凌日，行星对母恒星造成的光亮减弱影响是非常有限的，几乎是肉眼不可见的。相对地球大小的行星来说，由遮挡造成的太阳光变得减弱的数值也才0.01%。



    这样说你可能没有什么概念，一个太阳的体积等于130万个地球，在太阳系中体积最大的行星，非木星莫属，是太阳系内其它七大行星质量总和的2.5倍。和太阳相比，也需要987个木星，才能装满一个太阳。而木星凌日时，对太阳的遮挡所造成的光变减弱也才1%。虽然木星凌星的光变曲线比地球凌日大很多，但是依然是肉眼不可分辨的。



    科学家为了更好地将开普勒太空望远镜，从观测到的海量复杂数据中，自动识别可能存在的太阳系外的行星凌星事件，专门设计了自动化识别行星凌星的程序，但是科学家们还是有些不放心，于是有专门开发了一个叫做行星猎手的网站，将开普勒观测的海量数据，全部都原样的发布到行星猎手的网站。同时这个网站是对外开放的，广大的天文爱好者可以自行登录查看。用肉眼识别被程序漏掉的信息。



    你还别说，真应了那句群众的眼睛是雪亮的，在很多天文爱好者的参与下，把人眼+人脑的识别特定模式发挥到了极致。很快就有人发现了一颗光变曲线非常诡异的恒星，这个恒星也就是我们开头说的KIC 8462852。它和类地行星开普勒452B的母恒星开普勒452，相距282光年。为什么开普勒没有发现塔比星异常的光变呢？因为塔比星的光变是不规则的，两侧也不对称，不符合传统意义上的行星凌星造成的光变曲线信号，所以开普勒望远镜的自动化分析软件把它漏掉了。天文爱好者们也给塔比星的异常光变，打上的标签是"奇特"、“有趣”、“巨大的凌星”等字眼



    这也引起了美国耶鲁大学博士后塔贝萨·博雅吉安的注意，于是她率领团队进行了深入分析。首先塔贝萨发现，塔比星的光变曲线里面，存在两次大的下降，一次是在2009年5月被观测到的，本次和一般的行星凌星现象，只持续几个小时不同，塔比星的光变持续了10天，变暗了15%。光变曲线的轮廓，非常的陡峭，但是两侧不对等。



    第二次光变发生在2011年3月份，光变曲线又下降了10%。在第二次下降前后还伴有很多次幅度比较小的下降。塔贝萨团队继续研究数据发现，2013年2月发生的光变，更加的诡异，光变曲线上出现了一大群复杂的负峰，短的持续时间为2天，长的持续时间在一个星期左右。这次的光变断断续续地持续了100天，亮度的最大幅度下降超过了22%。



    时间来到2015年9月11日，塔贝萨发表一篇题为KIC 8462852光去了哪里的论文，他在论文中指出，塔比星不规则的光变曲线，和亮度大幅度的下降，说明不是行星凌星遮挡母恒星的结果。论文中塔贝萨认为，目前还没有哪种理论可以解释塔比星诡异的光变曲线，稍微符合一点的是彗星。她给出了两个理由。其一塔比星第一次和第二次变暗很相似，都是光变曲线前后不对等，这和彗星尾部特点很符合，但正常的彗尾造成的曲线是先迅速下降，再缓慢上升，这一次却正好与观测相反。它解释说彗星的尾巴是朝前的。

    第三次变暗里，亮度有一次比较大的下降和许多比较小的下降，看上去像是一颗高偏心率轨道上的彗星，在经过主星附近时，彗核在潮汐作用下发生了分裂。但是她的这种说法，有一个致命的bug，如果是彗星凌星造成了塔比星亮度下降22%，那么这颗彗星的直径至少是恒星直径的一半，就目前的观测来看，人类还没有发现如此巨大的彗星。所以彗星凌星的假设不成立。在塔贝萨发表论文一个月后，一个帖子将事件推向了另一个高潮。



戴森球



    时间来到，2015年10月15日，美国宾西法尼亚州立大学的杰森·莱特在全球最大的电子预印本系统arXiv（啊佛听）平台，发表了一篇文章，他认为造成塔比星亮度大幅度不规则下降的原因，可能是外星文明建造的巨型建筑或者戴森球在凌星中，造成的观测效应。这种在科幻作品中出现的画面，竟然滑稽般地出现在了科学论文中，此文一经发表迅速引爆了各大媒体。杰森·莱特还说，外星文明可能会建造巨大的类似“太阳能板”的装置来收集这些能量，它们的表面积可以大到几乎覆盖整颗恒星，因此这种建筑也被称为“戴森球”。收集到的能量经过利用后变成热量排出，会产生大量的红外辐射。那么什么是戴森球呢？

    时间回到1960年，美籍英裔数学物理学家弗里曼·戴森。他认为像地球这样的行星，本身蕴藏的能源是非常有限的，是不能够支撑更高级别的文明发展的。而恒星的绝大部分能量，都被浪费掉了。



    就拿我们的太阳系举例，太阳是太阳系唯一的一颗恒星，其质量占了整个太阳系的99.86%。太阳每分钟释放的能量大约是2.273x10²⁸焦，太阳每秒辐射到太空的热量，相当于一亿亿吨煤炭完全燃烧产生热量的总和。而地球只接收了太阳总能量的二十二亿分之一。戴森认为，一个高度发达的文明，必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来，使得太阳的大部分辐射能量被截获，只有这样才可以长期支持这个文明，使其发展到足够的高度。这种理论也被称为戴森球。那么什么样的文明水平才能够建造戴森球呢？



文明等级

    时间来到1964年，前苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫，创造了衡量宇宙文明等级的假象指数，是一种用来衡量一个文明的技术的先进等级的方法。卡尔达舍夫将宇宙文明划分了三个等级，一级文明也被称为行星文明，可以利用所在行星上的所有能源，并对能源加以控制。目前人类还没有达到一级文明，只有0.73级文明，要达到一级文明还需要几百年的时间。



    二级文明也叫恒星文明，突破了行星的束缚，可能够收集恒星系内的全部能量，包括恒星本身。二级文明最典型的标志就是“戴森球”，一种几乎完全包裹住整个恒星的巨大结构，攫取恒星的几乎全部能量，目前戴森球更多的还带走科幻色彩。但从中也能够看出，人类要想达到二级文明还有很长的路要走，至少需要数千年甚至上万年！三级文明：已经不局限于他们的恒星系，而是所在的整个星系，比如我们的银河系。可以利用星系内所有恒星的能量。后来研究人员在卡尔达舍夫的3级文明基础上，将文明等级扩充到了7级。



塔比星人



    2005年，法国天文学家阿诺德认为，当外星文明发展到一定程度，为了能够更好地支撑该文明的发展，他们就会建造尺寸和行星大小相当的巨型建筑，戴森球就是其中一种。用以收集恒星系统内的能量，也包括母恒星。阿诺德还指出，这些建筑物的结构可能很薄，质量也会相对较小，不过其表面积非常的大，但是形状又是多元化的，其中包含了三角形，百叶窗等形状。而百叶窗形状的优点最为突出，因为只要改变扇叶的角度，就可以快捷地调节接收的面积与角度。从而更好地控制能量收集器的输出功率。



    这些形状怪异的建筑也会像行星一样“凌星”，但是光变曲线的形状和圆形的行星不同。这些类似戴森球一样的建筑，就是将收集到的恒星能量经过利用后变成热量排出，会产生大量的中红外辐射。如果产生戴森球凌星现象，就可以通过其释放的辐射观测到，不外乎是一种不错的搜寻外星文明的方法。不过这依然也只是一种猜测而已。塔比星距离地球有1480光年，我们现在观测到的现象，是它1480年前的景象，也就是我们正值大唐时期。至于塔比星人是否真是存在，是否真的发展出了2级文明，这一切仍然还是未解之谜。