詹姆斯·韦伯太空望远镜10月将探测比邻星b的人造光 验证“黑暗文明”是否存在

天文学家预测，美国宇航局的新詹姆斯·韦伯太空望远镜或许能够在附近的系外行星比邻星b（Proxima b）上探测到人造光的证据。

这项研究是由一个包括有争议的哈佛天文学家阿维·勒布（Avi Loeb）在内的团队进行的，研究表明光学望远镜的配置可能在比邻星b上发现Led光的证据，比邻星b围绕距离地球4.2光年的半人马座比邻星运行。

比邻星b于2016年被发现，被认为是一颗比地球稍大的岩石类地行星，一些科学家预测它可能含有液态水。

比邻星b的轨道非常接近它的小红矮星，所以很可能会被潮汐锁定，有一个永久的夜面，勒布认为一个文明可能会部署强大的镜子或需要非常明亮的Led风的灯来照亮他们的城市。

因此，他们建议使用詹姆斯·韦伯望远镜上的近红外仪器，并在行星及其主星发出的光中寻找Led光波的迹象，如果这种人造光确实存在，将能够探测到。

勒布教授花了十多年的时间预测外星人的存在，并提出了发现外星人的方法。他参与了“突破摄星”(Breakthrough Starshot)项目，该项目将发射激光推进的光帆，以高速前往比邻星(Proxima Centauri)，在几十年内到达这颗恒星。

这位天文学家还写了一篇论文，声称星际小行星“Oumuamua”是“人类第一次接触外星智慧物”。

勒布教授现在把注意力转向比邻星b，对许多外星人猎人来说，它是寻找太阳系外有智慧的外星生命迹象的首选。

这颗行星的体积是地球的1.27倍，位于其恒星的宜居带内，因此表面可能有液态水，距离地球只有4.2光年，从星际角度来看，几乎就在我们的家门口。

然而，由于这颗恒星相对较小，这个宜居带离恒星很近，这意味着这颗行星被潮汐锁住了，一面始终面对着恒星。

还有一种推测是，由于其主星持续的强烈辐射蒸汽，生命不太可能在昼面发展。

比邻星b的轨道距离太阳只有450万英里，大约是水星离太阳最近点距离的十分之一。

人们已经在比邻星b附近探测到无线电信号，然而无线电天文学家认为这可能只是来自自然源的干扰。

正是潮汐锁定促使勒布教授考虑使用强大的詹姆斯·韦伯望远镜在地球上探测到Led灯光的可能性。

今年晚些时候发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将比其前辈哈勃拥有更宽的光谱视野，并且在离地球更远的地方运行，在距地球93万英里的太阳轨道上。

研究小组通过计算比邻星和它的主星发出的光曲线，研究了是否可以在比邻星b的暗面探测到人造光。

他们说:“我们考虑了两种不同的情况:一种是人工照明，它的光谱与地球上常用的Led灯的光谱相同；另一种是光谱较窄，但它发出的光与地球上人工照明发出的光所占的比例相同。”

“我们发现，詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)能够探测到占恒星功率5%的Led类型的人造光。”

他们解释说:“我们的预测需要近红外光谱仪(NIRSpec)的最佳性能，即使JWST无法实现，未来的天文台，比如LUVOIR，也有可能探测到这种人工照明。”

LUVOIR，即大型紫外/光学/红外测量仪，是NASA正在考虑的一个主要的新多波长空间天文台的概念设计。

如果詹姆斯·韦伯能够探测到让人联想起LED灯泡的窄带光，那是因为它将能够表征行星的大气。

这样一来，研究人员就可以利用天文台上的仪器来检测地球上发生了多少能量传输，然后计算光曲线，以确定它们是否与LED光源的曲线相匹配。

为了得出它可能能够探测人造光的结论，勒布教授和同事使用了JWST曝光时间计算器。

这个工具可以让天文学家在天文望远镜发射之前，根据预先设定的设置，预测在任何给定的时间段内可以探测到什么。

这意味着可以确定探测不同通量值的可能性，以及探测那些波长与人造光水平相匹配的波长，应该是生活在永久黑暗中的文明所期望的。

作者写道，比邻星b是潮汐锁定的，如果它有一个永久的昼面和夜面，人类文明可能会使用发射到轨道或放置在战略位置的镜子来照亮夜面。

“在这种情况下，照射在永久的夜面上的灯光应该非常强大，因此更有可能被JWST探测到。”

“我们发现JWST能够显示出人工照明的存在，标准Led的亮度是地球上现有Led的500倍，也能提供和地球上类似的人工照明。”

另一项与此无关的研究也在探索詹姆斯·韦伯太空望远镜的潜在用途，该研究表明，该望远镜最早可能在2026年发现外星生命的迹象。

俄亥俄州立大学的研究人员表示，詹姆斯·韦伯太空望远镜可以在60小时内发现另一个星球上的“生命”。

研究生卡普里斯·菲利普斯(Caprice Phillips)说，研究结果显示，我们可能会在未来5到10年内找到生命的迹象。

菲利普斯计算出，当詹姆斯·韦伯太空望远镜在10月份发射时，只需绕几圈轨道就可以探测到气态矮行星周围的氨。

该研究已发表在预印本服务器arXiv.org上。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

https://arxiv.org/abs/2105.08081