四次搜寻,银河系内还是找不到外星人!如果存在,它们到底在哪?

澳大利亚国家科学研究组织(CSIRO)的天体物理学家Chenoa Tremblay及其团队,于今年2月在arXiv发表了一篇论文,介绍了在银河系内寻找外星文明的第四次尝试,利用位于澳大利亚内陆的默奇森广域阵列(MWA)射电望远镜,寻找低频无线电波(也就是默认外星文明都会使用电磁波),他们将搜索范围放在了银河系中心区域(包含144个已知系外行星系统,还对一个至少有300万颗恒星的区域进行了盲搜),但结果很遗憾,和之前的三次一样,都没能找到外星文明存在的证据。

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那么问题来了,为何要对准银河系中心?

答案很简单,首先我们知道太阳系存在于银河系,而银河系的范围极其庞大,其直径足足有20万光年(以前的说法是10万光年,但按照前几年的观测数据纠正,直径应为20万光年),内部存在的恒星数量也高达数千亿颗!

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如果以太阳系为标准的话,生命存在于恒星周围的行星上,而按照恒星的形成理论,似乎所有恒星都有行星围绕(至少比例是相当高的,就如占比恒星总数3/4的红矮星,观测数据证实其几乎都有行星环绕),因而银河系内众多的恒星都有被观测的价值。

但想要将这数千亿颗恒星全部仔细观测一遍显然是一件很难完成的事情,因此Chenoa Tremblay及其团队就将目光投在了银河系中心区域,因为那里的恒星密度很高(比如银河系中心以3.26光年为边长的立方体区域内,恒星密度是我们太阳周边的7200万倍)。

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因此单从样本数量的角度出发,银河系中心区域发现外星文明的几率也就更高(当然了,如果考虑到更多影响因素,比如宇宙空间的环境、恒星年龄等,可能几率也就没那么高了)

为何以无线电波为文明存在的判断标准呢?

以无线电波为判断标准的原因,也与银河系大小及其恒星分布有关,按照人类目前的科技水平,在天文尺度上,电磁波是唯一的可靠探测手段(将来引力波的探索应用可能会是另一个手段),想要实地考察是不可能的事情,毕竟连太阳系都飞不出去。

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所以想要探测外星文明,除非外星人能亲自到太阳系,到地球上,否则我们就只能以接收电磁波为手段,来寻找外星文明,因为按照人类的发展经验来看,一个智慧型文明,使用电磁波通讯似乎是一个必经阶段(或许有人要问,怎么老是拿人类的标准来找外星人呢?没办法,因为人类“落后”啊,所以以人类自身为生命标准,去寻找外星文明是目前最稳妥的办法)。

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难道银河系内真的没有外星人吗?它们在哪呢?

如上所述,目前为止人类还没有发现外星人存在的切实证据,但理论上科学家对这个问题提出了不少想法,甚至还给出了一个用以计算银河系内能够用电磁波通讯的外星文明数量的计算公式,这个公式被称为德雷克方程。

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方程左边是外星文明数量,右边依次为:银河系的恒星形成率、有行星系统的恒星占比、行星系统中存在宜居行星的比例、宜居行星存在生命的占比、生命能产生智慧的比例、智慧生命最终能发展出科技的占比、发展出科技的文明的平均寿命。

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从这我们也能看出,虽然这个方程名义上是给出了量化标准,但也因为其中一些变量的主观性太强(比如最后一个“发展出科技的文明的平均寿命”,这个咋说?人类进入科学时代不过才几百年而已,我们自己都很难预测人类社会还可以存在多久,其它的不谈,就比如核武器,如果世界大战,一旦开用,那就是末日),所以计算下来并没有标准答案,银河系内的外星文明数量为几百个到上万个都可以,科学家之间对此也存在很多争论。

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至于这些外星文明会在哪呢?按照之前的讲法,寻找外星文明目前最稳妥的办法就是按照人类文明为模板去寻找,比如在那些温度适宜、液态水存在的行星上(这里有个宜居带的概念,见下图,比如太阳系宜居带里只有地球存在生命,金星和火星因为环境过于恶劣,目前暂未发现生命)

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当然了,在严苛的环境下也未必不能有生命存在,一个典型的例子,就比如地球海洋底部有些被称为海底热泉的区域,这些地方不但黑暗,而且还高温、富硫、富矿、缺氧等,但即使如此,周边依旧有生物存在。

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总的来讲,宇宙那么大(单是可观测宇宙,其直径就有920亿光年),如果只有咱们地球上有生命存在,试问谁能相信呢?

(在中科院2022跨年演讲中,中科院院士武向平就明确表示:相信外星人存在)

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