科林?斯图尔特

李甜甜

赵佳明

原文刊载于《科学焦点》2023 年第 10 期

想象一下，如果你是一个生活在遥远星球的外星人，像我们一样，渴望让其他人知道你的存在。那么，你该采取什么措施来让别人发现你呢？最新研究显示，外星文明可能会利用目前超新星爆发来传递信号。

为什么外星文明会选择超新星爆发来传递信号？

超新星爆发是我们目前已知的宇宙中最耀眼的天文事件。当一颗恒星来到生命末期，就会爆发。那时，它会发出相当于 100 亿个太阳的光亮，释放出的能量则与太阳在过去 100 亿年里释放全部能量相当。

因此，每一次超新星爆发都会吸引众多天文学家的密切关注，而且在黑暗的宇宙中，这样的爆发也是如此耀眼。

今年 5 月，天文学家发现，针轮星系中的超新星 SN 2023ixf 爆发了。美国华盛顿大学的助理教授詹姆斯?达文波特(James Davenport)说:“SN 2023ixf 是 10 年来，人类发现的距离地球最近的超新星。”尽管 M101 距离我们有 2100 万光年，但这颗超新星爆发的亮度就算是天文爱好者使用非专业的望远镜也能观测到。

因此，达文波特领导的团队提出了一个假说，来解释外星文明通过超新星爆发传递信息的原因。由于超新星爆发在太空中十分耀眼，外星文明便会将信号与超新星发出的光结合起来，向我们传递特定的信息。科学家将这种策略称为“信号伴随”。达文波特说:“外星人如果这样做了，他们就像是在以一种十分显眼的方式大喊‘我们在这里’。”

另外，既然外星文明能有意识地想让其他人发现他们，那么它们也会意识到，来自其他星球的文明，很可能正在朝着超新星的方向进行观察，这也会大大提高他们被发现的概率。

如何搜索外星文明通过超新星爆发传递的信号？

在回答这个问题之前，我们先要弄清楚，在茫茫宇宙中，在哪些区域搜索这些信号。针对特定的超新星，科学家在银河系中划定了一个椭圆形区域，作为搜索区域，即“SETI 椭球体”。外星人必须比我们更靠近超新星，这样他们能率先看到超新星发出的光，才有时间做好传递信号的准备。

恒星通过超新星爆发可以将其大部分甚至全部物质，以接近十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波，形成一个由膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构。蟹状星云就是这样形成的。

现在，科学家最感兴趣的是“SETI 椭球体”边缘区域的外星文明。因为我们已经错过了那些位于椭球体内部的星球发出的伴随信号，而位于椭球体边缘的外星文明可能也看到了超新星，但他们发出的伴随信号还没有到达地球。

理论很完善但现实很惨淡？

那么问题又来了，“SETI 椭球体”是针对特定的超新星划定的，我们应该在哪些超新星周围划定这些观测区域呢？区域中的哪些星球又是我们需要关注的呢？其实，直到最近，科学家才能确定哪些星球位于合适的位置，可以发射伴随信号。“盖亚”探测器为我们提供了很多星球的精确位置信息。目前，科学家已经发现，其中大约有 100 颗处于合适的位置。

不过，目前科学家的观测并没有什么收获，因为他们并不知道，伴随信号在超新星爆发后多久才能传到地球。

达文波特猜想:“外星文明也许要向所在行星的相关机构申请发送许可。”因此，伴随信号可能会延迟几个星期到达地球。基于这样的不确定性，天文学家选择反复观测这些已经爆发的超新星，而不是只观察几分钟就声称一无所获。

发现外星文明信号的可能性有多大？

随着时间的推移，超新星爆发发出的光和伴随信号都将传播到太空中更远的区域，那些距离超新星更远一些的星球上的外星文明也许就将观测到超新星爆发，从而传递他们的伴随信号。因此，科学家设定的“SETI 椭球体”也在不断变化。位于椭球体边缘区域的星球，顺理成章就成了科学家最感兴趣的目标。在未来数年内，科学家也许就能够观测椭球体边缘处合适的星球了。

达文波特表示，可能需要花费上千年的时间，我们才能探测到外星文明的信号。但这不是问题 —— 虽然一千年听起来很长，但人类做很多事情都坚持了上千年。比如，欧洲历史最悠久的大学 —— 意大利博洛尼亚大学自 1088 年起，一直在培育学生，千百年来从未间断。