科学家们说,外星人可能已经探索过银河系并造访过地球

根据一项新的研究,银河系可能充满了星际外星文明。我们只是不知道,因为他们已经有1000万年没来拜访过我们了。

这项研究上个月发表在《天文学杂志》(The Astronomical Journal)上。研究假设,有智慧的外星生命可能正在花时间探索银河系,利用恒星系统的运动,让跳跃恒星变得更容易。

这项工作是对费米悖论问题的新回应,费米悖论的问题是,为什么我们没有发现外星智慧生命的迹象。

这个悖论最初是由物理学家恩里科·费米提出的,他有一句名言:“每个人都在哪里?”

费米曾质疑星际旅行的可行性,但从那时起,他的质疑就代表着对外星生命存在的怀疑。

天体物理学家迈克尔·哈特(Michael Hart)在1975年的一篇论文中正式探讨了这个问题。他在论文中指出,自银河系首次形成以来的136亿年里,有足够的时间让智能生命在银河系中繁衍生息,但至今我们仍未从它们那里得到任何消息。

哈特的结论是,在我们的银河系中肯定没有其他先进的文明。

这项新研究为这个问题提供了一个不同的视角:作者认为,也许外星人只是在慢慢来,而且是有策略的。

“如果你在试图解决这个问题时没有考虑到恒星的运动,你基本上只剩下两种解决方案中的一种,”计算科学家、该研究的第一作者乔纳森·卡罗尔-内伦巴克(Jonathan Carroll-Nellenback)告诉《商业内幕》(Business Insider)。

“要么没有人离开他们的星球,要么我们实际上是银河系中唯一的科技文明。”

恒星(以及它们周围的行星)以不同的速度以不同的路径绕着星系中心运行。Carroll-Nellenback指出,它们偶尔会擦肩而过。所以外星人可能在等待下一个目的地离他们更近,他的研究说。

在这种情况下,文明传播到各个星球的时间将比哈特估计的要长。所以他们可能还没有达到我们⁠——或者他们所做的,早在人类进化而来的。

关于星际旅行的新观点

研究人员试图用多种方式来回答费米悖论——研究调查了行星表面以下海洋中所有外星生命形式存在的可能性,并假设文明可能在完成任何星际旅行之前就因其不可持续性而毁灭。

还有一种“动物园假说”,认为银河系社会决定不与我们联系,原因与我们拥有自然保护区或保护一些与世隔绝的土著人一样。

与此同时,2018年牛津大学(Oxford University)的一项研究表明,我们在银河系中独处的几率约为2 / 5,在整个宇宙中独处的几率为1 / 3。

但这项最新研究的作者指出,之前的研究并没有考虑到我们星系的一个重要事实:它在移动。正如行星绕恒星运行一样,恒星系统也绕星系中心运行。例如,我们的太阳系每2.3亿年绕星系一周。

该研究称,如果文明出现在远离其他星系的星系中(比如我们的星系,它位于银河系的回水区),它们可以等到轨道轨道使它们更接近可居住的恒星系统时,才会缩短行程。

一旦在这个新系统中安顿下来,外星人就可以再次等待一个最佳的旅行距离来进行另一次跳跃,以此类推。

在这种情况下,外星人不会乘坐喷气式飞机穿越银河系。它们只是在等待足够长的时间,让它们的恒星靠近另一颗有可居住行星的恒星。

“如果足够长的时间是10亿年,那么这就是费米悖论的一个解决方案,”Carroll-Nellenback说。“可居住的世界是如此的稀少,以至于你不得不等待比任何文明预计持续的时间都要长的时间,才会有另一个文明进入你的视野。”

银河系可能充满了稳定的恒星系统

为了探索外星人可能存在的场景,研究人员使用数值模型来模拟一个文明在银河系中的传播。

他们考虑了假设文明与新恒星系统接近的各种可能性,星际探测器的范围和速度,以及这些探测器的发射速度。

研究小组并没有试图猜测外星人的动机或政治倾向——一些天文学家认为这是其他费米悖论解决方案中的一个陷阱。

Carroll-Nellenback说:“我们试图提出一个模型,尽可能少地涉及社会学的假设。”

然而,模拟外星文明在银河系传播的部分问题在于,我们只研究一个数据点:我们自己。所以我们所有的预测都是基于我们自己的行为。

但即使有这样的限制,研究人员发现银河系可能充满了我们不知道的已定居的恒星系统。当他们对外星人星际旅行的速度和频率进行保守估计时,这一点仍然成立。

卡罗尔-内伦贝克说:“每个星系都可以居住,都可以定居,但它们不会来找我们,因为它们离我们不够近。”

到目前为止,我们已经在太阳系外发现了大约4000颗行星,但没有一颗被证明有生命存在。但我们还没有仔细研究:银河系中至少有1000亿颗恒星,甚至更多的行星。

最近的一项研究估计,其中多达100亿颗行星可能与地球类似。

因此,这项研究的作者写道,得出这些行星上没有生命存在的结论,就像看着一个游泳池大小的海水却没有发现海豚,然后决定整个海洋都没有海豚一样。

外星人可能在过去访问过地球

关于外星生命的争论的另一个关键因素是哈特所说的“事实A”:现在地球上没有星际访客,也没有过去造访过地球的证据。

但这项新研究的作者说,这并不意味着它们从未出现过。

作者写道,如果一个外星文明在数百万年前来到地球(地球有45亿年的历史),那么可能就没有他们造访地球的痕迹了。他们指出,之前的研究表明,我们可能无法发现过去外星人造访地球的证据。

甚至有可能,自从我们来到这里以来,外星人已经经过地球附近,但决定不去拜访。这篇论文称之为“极光效应”,以金·斯坦利·罗宾逊的小说《极光》命名。

更重要的是,外星人可能不想访问一个已经有生命的星球,作者说。他们补充说,假设他们会这样做,将是人类倾向于将扩张等同于征服的“天真的投射”。

这项研究考虑了所有这些因素——计算假设外星文明只会定居他们所遇到的可居住世界的一小部分。尽管如此,研究人员说,如果有足够的宜居世界,外星人现在很可能已经遍布银河系。

还有很多东西需要学习

目前,研究人员认为,我们不应该因为宇宙中任何已知的寂静而气馁。

“这并不意味着我们是孤独的,”Carroll-Nellenback说。

“这只是意味着适合居住的行星可能很稀少,很难到达。”

在未来几年,随着新望远镜的建造和发射进入太空,我们探测和观察其他潜在宜居行星的能力预计将显著提高。

开普勒望远镜在寻找银河系中可能存在生命的行星方面取得了突破性进展。在今天的地球轨道上,哈勃太空望远镜和凌日系外行星勘测卫星(TESS)正在继续搜寻。

美国国家航空航天局还在建造詹姆斯·韦伯太空望远镜,这台望远镜可能能看到宇宙大爆炸那样远的时间和空间。计划于2021年发射。

当然,真正能提高科学家估计宇宙中只有我们存在的可能性的能力,将是更多有关星际探测器速度或范围的数据。更好地了解假想的外星文明能持续多久也很有用。

“我们迫切需要一些数据点,”Carroll-Nellenback说。

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