那不是外星人的敲門聲-
偌大宇宙之中究竟有沒有地外文明?某個(gè)漆黑處會(huì)不會(huì)藏著大腦袋大眼睛小下巴的外星人?這幾乎是每個(gè)現(xiàn)代人的腦海里都曾閃過的疑問,這不只是科學(xué)幻想,也是嚴(yán)肅科學(xué)致力破解的課題。
10多年前,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種來自銀河系外的神秘?zé)o線電波,這種電波“神龍見首不見尾”,閃現(xiàn)時(shí)間只有幾毫秒,卻能爆發(fā)出太陽在一整天釋放的能量,其光亮程度令宇宙諸多天體黯然失色。天文學(xué)家將這種來源不明的射電天文現(xiàn)象,稱為快速射電暴。
這是不是外星人向地球發(fā)射的信號(hào)?有人提出判斷依據(jù):毫秒射電脈沖,到達(dá)地球的時(shí)間和方向比較隨機(jī),某些方向有重復(fù)信號(hào),個(gè)別方向有周期,加之未發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)天體,或許就是外星文明的一種通訊手段。
相關(guān)觀點(diǎn)一經(jīng)問世,再次引發(fā)人們對(duì)于外星文明的熱烈討論:“快速射電暴來自外星文明”,“快速射電暴是外星人的召喚”,“快速射電暴是外星人的敲門聲”,等等。諸如此類的說法紛至沓來。在國內(nèi)某搜索引擎,搜索快速射電暴和外星人關(guān)鍵詞,能得到超過56萬條信息。
參與討論的人群之中,有一類人只認(rèn)證據(jù),發(fā)表意見時(shí)十分謹(jǐn)慎。他們就是走在人類探索未知最前沿的科學(xué)家。前不久,中國科學(xué)院高能物理研究所“慧眼”衛(wèi)星研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的國際合作團(tuán)隊(duì),就得到一個(gè)最新的觀測(cè)證據(jù),直指快速射電暴的來源。但結(jié)果,可能讓一些人失望了:那不是外星人的敲門聲。
外星人老家?
2007年,人類第一次發(fā)現(xiàn)快速射電暴,至今科學(xué)家已探測(cè)到來自不同天區(qū)位置的上百個(gè)快速射電暴,而且觀測(cè)到了來自同一方向的重復(fù)暴發(fā)。
“快速射電暴在宇宙中的發(fā)生極為頻繁,根據(jù)估算每天至少有成千上萬次到達(dá)地球?!敝袊茖W(xué)院高能物理研究所研究員、“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南告訴記者,在此次最新發(fā)現(xiàn)之前,具有精確定位的快速射電暴都來自銀河系之外的遙遠(yuǎn)宇宙,這種神秘暴發(fā)現(xiàn)象的起源和產(chǎn)生原因,成為當(dāng)今天文學(xué)最大的謎題之一。
科學(xué)家提出50多個(gè)快速射電暴起源的猜想,其中包括兩顆致密星并合、致密星塌縮、磁星的爆發(fā)、中子星與小行星碰撞,等等;也有科學(xué)家將其與外星文明相關(guān)聯(lián),猜測(cè)是外星人發(fā)出的信號(hào),而這,給快速射電暴的科學(xué)探索增添了一絲浪漫色彩。
隨著快速射電暴的研究資料越來越豐富,關(guān)于其起源之謎的爭(zhēng)論也越發(fā)激烈,秉持不同猜想的各大派系爭(zhēng)論不休。
當(dāng)然,這不是簡(jiǎn)單的“唇槍舌戰(zhàn)”,科學(xué)家也并非“只動(dòng)口不動(dòng)手”,他們使盡渾身解數(shù),讓自己離快速射電暴的距離近些近些再近些。拉近的工具自然就是各式各樣的望遠(yuǎn)鏡,比如可見光望遠(yuǎn)鏡——哈勃望遠(yuǎn)鏡,也有其他的X射線望遠(yuǎn)鏡、伽馬射線望遠(yuǎn)鏡,等等。
在張雙南看來,要弄清快速射電暴產(chǎn)生的原因,關(guān)鍵有兩點(diǎn):第一是要找到其對(duì)應(yīng)的天體,第二是看到快速射電暴在其它波段的輻射,限制其物理機(jī)制。
“說白了,就是看看快速射電暴發(fā)生的時(shí)候,有沒有其他信號(hào)產(chǎn)生,但多年過去,順著來源的方向,用望遠(yuǎn)鏡‘使勁看’有沒有一個(gè)天體,卻什么都沒有找到?!睆堧p南說。
其神秘色彩由此變得更加濃重,快速射電暴的源頭就是外星人老家的說法,也再次引發(fā)猜測(cè)。
2020年4月28日,英國格林威治時(shí)間下午2時(shí)34分,加拿大CHIME實(shí)驗(yàn)和美國STARE2實(shí)驗(yàn)同時(shí)觀測(cè)到一個(gè)亮度極高的快速射電暴——FRB 200428。有意思的是,這個(gè)快速射電暴暴發(fā)的方向,與銀河系內(nèi)的一顆磁星方向大概一致。
那么,這顆磁星會(huì)不會(huì)就是疑似外星人老家的快速射電暴源頭?
盯住那顆星!
所謂磁星,就是表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為地球的百萬億倍以上的中子星,在活躍期間,會(huì)出現(xiàn)劇烈的X射線暴發(fā);有的理論家認(rèn)為它們也可以產(chǎn)生快速射電暴,但一直未得到觀測(cè)數(shù)據(jù)支持。
如今這顆備受關(guān)注的磁星,編號(hào)為SGR J1935+2154。“根據(jù)時(shí)間延遲推算,這一次的快速射電暴源頭的距離為大約3萬光年,也跟SGR J1935+2154大致相符,因此,這個(gè)快速射電暴很可能起源于銀河系內(nèi)的這顆磁星,但也只能說是‘很可能’,還需要更多的觀測(cè)證據(jù)加以確認(rèn)。”張雙南說。
2020年4月中旬,磁星SGR J1935+2154進(jìn)入了一個(gè)新的活躍期,開始出現(xiàn)頻繁的X射線暴發(fā)。
北京師范大學(xué)天文系講師林琳認(rèn)為這是一次機(jī)會(huì),“兩分鐘就發(fā)生了幾百次暴發(fā),非常劇烈,是一個(gè)絕佳的觀測(cè)窗口?!?br>
4月28日一早,林琳便向曾經(jīng)的導(dǎo)師張雙南建議:讓“慧眼”盯住那顆星。
“慧眼”是我國第一個(gè)空間天文衛(wèi)星,2017年發(fā)射升空以來,已在軌穩(wěn)定運(yùn)行超過3年半,并在黑洞、中子星等研究方面取得一系列重要成果。
這樣一個(gè)國之重器,有自己原本的觀測(cè)計(jì)劃。幾經(jīng)考慮,張雙南果斷決定讓“慧眼”中斷既定計(jì)劃,調(diào)整觀測(cè)對(duì)象。
4月28日上午11時(shí)左右,調(diào)整觀測(cè)的指令,通過中科院空間科學(xué)先導(dǎo)項(xiàng)目空間科學(xué)地面運(yùn)控系統(tǒng)注入衛(wèi)星:瞄準(zhǔn)磁星SGR J1935+2154——觀測(cè)!
“事實(shí)證明,觀測(cè)計(jì)劃的調(diào)整有多明智?!睆堧p南如今回想起來不禁感慨,幸虧這個(gè)及時(shí)調(diào)整,讓中國科研團(tuán)隊(duì)沒有與如此重要的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)失之交臂。
林琳說,當(dāng)天晚上10時(shí)34分,“慧眼”衛(wèi)星就探測(cè)到該磁星產(chǎn)生的與快速射電暴FRB 200428同時(shí)發(fā)生的明亮X射線暴發(fā)。這說明快速射電暴不僅在射電階段有暴發(fā),在X射線階段也有非常顯著的暴發(fā)活動(dòng)。這是第一次在其他的電磁波段看到快速射電暴的輻射。
具體來看,在快速射電暴FRB 200428之前的8.6秒,“慧眼”衛(wèi)星探測(cè)到了來自這顆磁星方向的一個(gè)極亮的X射線暴發(fā),這與4月28日那次快速射電暴起源于同一次暴發(fā),并且同時(shí)被歐洲的INTEGRAL衛(wèi)星、俄羅斯的KONUS-WIND探測(cè)器和意大利的AGILE衛(wèi)星監(jiān)測(cè)到。
“這個(gè)時(shí)間差別,正好與恒星際物質(zhì)對(duì)射電信號(hào)的延遲相當(dāng),說明X射線暴和快速射電暴起源于同一次爆發(fā)?!绷至照f。
更讓她驚喜的是,“慧眼”衛(wèi)星對(duì)X射線暴進(jìn)行了高精度定位,從而證明了該X射線暴和快速射電暴都來自這顆磁星。
“這是在天空中同一個(gè)方向上,同一個(gè)時(shí)刻接收到的信號(hào),偶然發(fā)生的可能性幾乎是不存在的?!睆堧p南說,研究團(tuán)隊(duì)最終證明了快速射電暴和X射線都來自于這個(gè)中子星。
這是人類第一次確認(rèn)快速射電暴的起源天體,也是首個(gè)起源于銀河系內(nèi)的快速射電暴。張雙南說,對(duì)于理解快速射電暴的物理本質(zhì),這是一個(gè)重要的里程碑。
快速射電暴來自磁星這一發(fā)現(xiàn),還獲得全球兩大頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊共同點(diǎn)贊:被英國《自然》雜志評(píng)為2020年十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,被美國《科學(xué)》雜志列入2020年十大科學(xué)突破。
浪漫猜想或破滅!
關(guān)于外星文明的追問并未到此停止。既然快速射電暴來自磁星,那么如何證明磁星不是外星人的老家呢?
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、“慧眼”衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)副總師宋黎明給出解釋:磁星是具有強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星,半徑只有大約10公里,質(zhì)量卻相當(dāng)于3個(gè)太陽,其磁場(chǎng)和引力極強(qiáng),表面沒有大氣,因此不具備生物生存條件,很難存在生命體。
他告訴記者,這次發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)出“慧眼”衛(wèi)星作為空間天文臺(tái)的強(qiáng)大科學(xué)能力。一個(gè)有趣的細(xì)節(jié)是,“慧眼”衛(wèi)星定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于探測(cè)到同一快速射電暴的另外兩個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡,張雙南團(tuán)隊(duì)提交論文時(shí),論文審稿人表示“不相信如此高精度的數(shù)據(jù)”,該團(tuán)隊(duì)因此不得不寫下長(zhǎng)篇解釋,才打消了審稿人的疑慮。
宋黎明還透露,有“慧眼”增強(qiáng)版之譽(yù)的eXTP,正在研制的路上,這是中國領(lǐng)導(dǎo)的大型國際合作空間X射線天文衛(wèi)星項(xiàng)目,在中子星、黑洞等天體的研究方面,其綜合性能相比于國際同類衛(wèi)星有一個(gè)數(shù)量級(jí)以上的提升,有望把我國的空間高能天文研究進(jìn)一步帶入國際領(lǐng)先水平。
“銀河系外的快速射電暴因?yàn)榫嚯x更遠(yuǎn),其高能對(duì)應(yīng)體將非常微弱,eXTP將是未來探測(cè)它們的理想設(shè)備,有望帶來更大的發(fā)現(xiàn)?!彼卫杳髡f。
那么,就現(xiàn)有的研究來看,是否能徹底排除快速射電暴與外星文明的關(guān)聯(lián)?
在張雙南看來,快速射電暴FRB 200428的起源肯定不是來自外星人,至于其他快速射電暴會(huì)不會(huì)來自外星人,目前不能完全排除,但可能性變得比較小——因?yàn)槠渌焖偕潆姳┨卣骱虵RB 200428是一致的。
他告訴記者,從科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)角度看,是不能完全排除宇宙空間任何存在的可能性,但此次部分破解快速射電暴起源之謎,將大幅降低尋找外星生命與快速射電暴的關(guān)聯(lián),以及科學(xué)界探討兩者關(guān)系的概率與必要;由外星人引出的浪漫猜想也可能會(huì)破滅。
“畢竟,科學(xué)發(fā)現(xiàn)講的是證據(jù)?!睆堧p南說。
中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 來源:中國青年報(bào)
2021年04月13日 12 版
本文來自:中國青年報(bào)
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