2021年10月8日星期五

快速移动的恒星可能不比宇宙飞船差|恒星|银河系|宇宙飞船



  新浪科技讯 北京时间10月8日消息,别老想着造宇宙飞船了。你可以留着你的千年隼、木星二号和企业号航空母舰。恒星便车是宇宙观光的最快的方式。

  罗切斯特大学的天文学家乔纳森·卡罗尔-内伦巴克说:"快速移动的恒星可不比宇宙飞船差。"

  这个想法很简单。允许你在自己在恒星系统靠近时被它的引力俘获,然后让这颗恒星在太空中的移动把你带到新的恒星系统。或许你会在其他的某个恒星系统"下车",然后在那个全新的世界建立自己的定居点。最后,另一颗恒星掠过,你又搭上便车前往下一个新世界。

  卡罗尔-内伦巴克已经开发出一种计算机模拟,可以展示恒星便车可以如何帮助太空探索文明在银河系的大多数地区定居。

  模拟始于银河系悬臂偏远地带的文明,刚刚开始探索宇宙。该文明已经在其最接近的几个恒星系统中定居,有点类似于地球上的人类定居于绕比邻星或沃尔夫359运行的行星之上。然后,一颗移动速度更快的恒星飞过来,接着该文明迅速跳入轨道,穿越星系,遇见更多可以定居的恒星系统。

  卡罗尔-内伦巴克说:"生命在这个快速移动的恒星经过时搭乘便车。"最终,当扩展波前接近星系中心时,"由于在星系中心恒星之间的距离非常小,行星殖民地将爆炸式增长,殖民波前将以尽可能快的速度增长。"

  这也是外星智慧搜寻计划(SETI)应该将精力集中在我们银河系中心以及其他星系中心的另一个原因。宾夕法尼亚州立大学天体物理学教授兼宾州外星智慧中心的主任杰森·赖特说,该模拟"显示了任何物种的星际膨胀模式,无论该物种消耗了多少能量"。

  费米问题

  搭便车的概念是作为对更古老、或许更根深蒂固的想法的回应而发展起来的。这些古老的想法涉及生命如何在整个星系中扩张,在星系的每一个恒星系统中定居。之前关于星际殖民可能需要多长时间的估测都曾假设恒星保持固定位置,而我们使用航天器穿越恒星之间的广阔空间。

  这些估测的时间从500万年(由伦敦大学伯贝克学院伊恩·克劳福德给出)到数千万乃至数十亿年(由威廉·纽曼和卡尔·萨根给出)。但是,对于大多数估测,值得注意的是,估测的时间都比银河系的存在时间要短许多,银河系大约已存在130亿年。当然,这些对我们来说是难以想象的漫长时间尺度,但对于任何持久的太空探索文明来说,或许这样的时间尺度并不是很漫长,并且也有足够的时间去实现。

  这就提出了一个问题,也是恩里克·费米在1951年的时候就提出过的著名疑问:"人都去哪了?"

  对费米来说,最简单的回答是,外星人不存在,因为星际旅行即便可能,也一定非常困难。但是,现在,我们知道情况并非如此。无论是缓慢的机器人探测器、世代飞船、搭乘星际彗星或掠过的恒星系统的便车,又或者是突破摄星太空探索项目的纳米级光帆飞行器"星片",只要有耐心并且也有必要的资源和能量,星际旅行的办法有很多。

  杰弗里·兰迪斯试图用他的渗透理论,来解释星际旅行框架中似乎没有外星人存在这件事。他指出,不是每个定居点都会衍生出子定居点,有些定居点,甚至可能所有定居点最终都会失败,导致进一步扩张终止。他为每个定居点分配了一个个概率,以确定该定居点的居民是否会继续向更多恒星系统定居,而那些失败的定居点或在银河系中造成未被定居者占据的空缺。

  他还表示,地球可能就是这些空缺之一。

  一切都在移动中

  除了在现实中,星星看上去是静止不动的之外,事实上,恒星都在移动。例如,太阳每2.2亿年绕银河系运行一周。比邻星是目前距离太阳最近的恒星,距离约为4.2光年,但也不是一直都是最近的恒星,未来也不会是最近的恒星。例如,七万年前,一颗名为"舒尔茨星"的红矮星在距离太阳1.9光年的范围内经过,刚好掠过奥尔特云的外围区域。

  如果七万年前有探索太空的人类活着,我们可能会搭上舒尔茨星的便车。今天,舒尔茨星距离我们22光年。

  所以,随着恒星的运动,定居点空缺未必永远是空缺,定居的系统会来了又去,去了又来,生命会热切地从这些地方涌入新的领地。基于此,卡罗尔-内伦巴克和赖特与罗切斯特大学的天体物理学家亚当·弗兰克以及哥伦比亚大学的凯勒·沙尔夫共同开发了一种新的星际定居和扩张模型。

  他们发现,一旦定居扩张前阵形成,所有后边的无人定居的恒星系统也都会被占领,但是由于定居点和文明的寿命很可能是有限的,星系不会同时被定居。总有有空缺,在数百万年时间里无人定居。这或许可以回答费米的问题:他们可能现在不在这里,但很久之前——甚至在恐龙出现之前——他们可能在这里。

  我们究竟能不能证明这样的场景呢?弗兰克和盖文·施密特以志留纪假设为掩饰提出了这样.............

原文转载:http://tech.shaoqun.com/a/616877.html

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