根據(jù)發(fā)表于全球頂級科學(xué)雜志《自然》(Nature)的一項最新研究[1],中國天文學(xué)家通過中國天眼FAST,接收到了宇宙深處傳來的一個強烈重復(fù)無線電信號,54天內(nèi)重復(fù)探測到了1863次。那么,這個重復(fù)信號究竟是“誰”發(fā)出的?我們該不該回復(fù)?
中國天眼FAST是一座口徑達(dá)到500米的巨型射電望遠(yuǎn)鏡,要論單一填充口徑射電望遠(yuǎn)鏡,F(xiàn)AST為世界第一大。由于口徑巨大,F(xiàn)AST擁有極高的靈敏度和信噪比,能被用于探測宇宙中的各種無線電信號。
我們能看到物體,是因為光攜帶物體的信息進(jìn)入我們的眼睛,這些光被稱為可見光。而我們能用手機連接無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上網(wǎng),是因為線電信號可以攜帶信息傳播,這些信號本質(zhì)上也是光,只是肉眼看不見。
無線電信號與可見光一樣都屬于電磁波(另外還包括微波、紅外、紫外、X射線、伽馬射線等),運動速度都是光速。電磁波之間的區(qū)別是波長或者頻率不同,不同波段的光需要用不同的觀測設(shè)備來探測。
宇宙中存在豐富的無電線波,它們到達(dá)地球時,我們的肉眼無法看見,但可以通過諸如FAST這樣的射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行探測。此次FAST探測到的無線電信號很特殊,它被稱為FRB 20201124A,這是一種快速射電暴。
天文學(xué)家第一次知道快速射電暴的存在是在2007年,自那時起,它的形成機制一直深深地困擾著天文學(xué)家。這種無線電波只會爆發(fā)幾毫秒,但釋放出的能量極為巨大,等同于太陽在幾天甚至1年時間內(nèi)產(chǎn)生的能量總和。
由于快速射電暴的色散量異常高,意味著它們的源頭位于遙遠(yuǎn)的銀河系之外。但快速射電暴只會在天空中某個區(qū)域隨機出現(xiàn)一次,隨后消失得無影無蹤,所以要找到它們的源頭非常困難。
但在偶然的情況下,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了罕見的重復(fù)快速射電暴,這種信號會多次重復(fù)出現(xiàn),這是研究它們起源的好機會。此次FAST研究的FRB 20201124A,正是一個多次重復(fù)爆發(fā)的信號。
在54天的時間里,F(xiàn)AST共計1863次接收到FRB 20201124A發(fā)出的重復(fù)信號,這使其成為目前觀測到最活躍的快速射電暴之一。根據(jù)觀測數(shù)據(jù),天文學(xué)家定位到這個信號的源頭,來自于一個遙遠(yuǎn)的棒旋星系,它距離地球達(dá)到了13億光年。
研究表明,這是第一個顯示法拉第旋轉(zhuǎn)測量變化的快速射電暴,這意味著該源頭附近存在復(fù)雜的磁化環(huán)境。在另一篇發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications)雜志的新研究中[2],我國天文學(xué)家提出了一個模型來解釋該信號的起源。
天文學(xué)家認(rèn)為,這個重復(fù)信號來自于一個雙星系統(tǒng)。其中一顆被認(rèn)為是磁星,這是由死亡恒星的核心坍縮而成的中子星,其磁場強度高達(dá)地球表面地磁場的數(shù)十萬億倍。另一顆是Be恒星,這是一種極熱且快速旋轉(zhuǎn)的恒星。
當(dāng)這顆磁星運行到近星點附近時,也就是距離Be恒星最近時,無線電波通過Be恒星周圍星盤的傳播,就能自然地解釋FAST觀測到的FRB 20201124A的不尋常特征。
對于快速射電暴的形成機制,天文學(xué)家還提出了其他不同看法。哈佛大學(xué)的天文學(xué)家Avi Loeb教授認(rèn)為,這種強烈并且重復(fù)出現(xiàn)的無線電信號,可能是由先進(jìn)的外星文明發(fā)出的。如果真是這樣,我們該不該回復(fù)呢?
首先,對于FRB 20201124A這個信號,我們目前還沒有能力進(jìn)行回復(fù),因為它的源頭距離地球?qū)嵲谔h(yuǎn)了,那可是13億光年,就連光走完這段路程都要耗時長達(dá)13億年。把信號傳向如此遙遠(yuǎn)的地方,還能被接收到,這需要極高功率的信號發(fā)射器,人類目前無法做到。
另外,在包括霍金在內(nèi)的一些天文學(xué)家看來,主動接觸外星文明可能是非常危險的,因為一旦先進(jìn)的外星文明知道了地球的存在,而且他們能夠來到我們的太陽系,那么,科技水平上的巨大差異,可能比人類與螞蟻之間的差距還大,這很有可能會給人類帶來巨大的風(fēng)險。
因此,就算我們真的接收到外星文明發(fā)出的信號,一些天文學(xué)家認(rèn)為我們也不該回復(fù),保持沉默或能讓人類在危險的宇宙中更好地生存下去。人類此前主動向銀河系中的一些星球發(fā)送了無線電信號,這遭到了一些批評。
參考文獻(xiàn)
[1] H. Xu, J. R. Niu, P. Chen, K. J. Lee, et al. A fast radio burst source at a complex magnetized site in a barred galaxy, Nature, 2022, 609, 685-688.
[2] F. Y. Wang, G. Q. Zhang, Z. G. Dai, K. S. Cheng, Repeating fast radio burst 20201124A originates from a magnetar/Be star binary, Nature Communications, 2022, 13, 4382.
來源:火星科普——搜狐號