如何向外星人指示地球方向?脉冲星可以当“星际灯塔”

北京时间12月7日消息,据国外媒体报道,宇宙大得令人难以置信,并且其历史可追溯至138亿年前,考虑到宇宙的空间和时间跨度,似乎地球人类并非宇宙中唯一的高等智慧文明,或许在某一时期的某颗星球,潜在着神秘的智慧生命,如果有地外智慧生命存在,我们如何与他们建立联系,假设我们愿意做朋友,如何将他们指引到地球呢?

如何向外星人指示地球方向?脉冲星可以当“星际灯塔”

科学家可以使用多种技术向遥远的外星人发送方向指标,但更重要的是,研究人员必须想出一种方法,向我们的外星客人发送可理解的星际地图,显然这是一个非常棘手的问题。

如果你试图告诉某人你在哪里,就会需要地图等公共参考资料,这是一种固定的参照引用,但在浩瀚的星系空间,没有什么是固定不变的,恒星和行星受引力影响彼此作用,一直处于不断变化之中,就像缓慢的宇宙华尔兹,彼此环绕旋转着,但即使在我们不断变化的银河系中,科学家也想出一些方法,将地球所在位置传递给任何潜在的神秘外星生命。

大多数人会说,向地外空间发送强大的无线电波传输就行。电磁辐射(包括从可见光、无线电波以及红外线)一直是向宇宙传播地球信息的首选方案,通过巧妙地调制电磁波频率,科学家们可以用简单的二进制代码传播复杂信息,由于电磁波具有方向性,任何截获该信号的智慧外星人都可以轻易地追踪到地球的位置。

如何向外星人指示地球方向?脉冲星可以当“星际灯塔”

  图中是先驱号探测器牌匾,其中记录着“脉冲星地图”,地球位于线条交汇中心,还描绘着一个男人和一个女人。

在所有不同类型的电磁波中,无线电波是进行远程通信的常用方法,依据美国宇航局的观点,这是因为无线电波的频率填补了电磁波谱的一个“缺口”,被称为“水洞(water hole)”。在1420-1720兆赫之间的频率,水的两种成分——氢和羟基(氧和氢结合的化合物)起到了一种“化学隔音”的作用,可以吸收较低或者较高的振动,使通道相对没有宇宙背景噪音,水洞上方和下方的频率相对“嘈杂”,因为它们充满量子振动和宇宙大爆炸残留的辐射。

之前科学家曾尝试将无线电波发送至外太空,试图与潜在外星人进行交流,1974年,研究人员利用位于波多黎各的阿雷西博陆基望远镜,向21000光年之外的M13星团发射无线电频率信息。依据搜寻地外文明组织(SETI)所述,该信息是一个简单的二元象形图案,包括:DNA分子、太阳系和简单人形线条等内容,从那时起,无数无线电信息被发射至太空,例如:2008年美国宇航局发送“穿越宇宙”的信号,这与披头士乐队名曲《穿越宇宙》同名。

然而,无线电波的一个潜在问题是,它们在传播过程中会产生衍射或者频带变宽,就像池塘中的涟漪一样,地球发送的无线电波如果抵达遥远星系时,可能会变得太分散,无法携带可识别的信息,为了传达更直接的信息,使用可见激光进行传播可能更为实用。

由偏振激光或者单一平面共振光线组成的目标信息,有可能比无线电信号传播得更远,而不出现信号弱化。然而,由于光波是一个更加紧密的信号,它们的频带非常窄,科学家在发送该信息的时候需要很高的精度,换句话讲,我们需要知道外星人所处的大致方向区域,才能向他们发送定向激光信息。

一些科学家采取了一种不同寻常的星际交流方式,该方式更类似于‘瓶子信息’的方式,其中最著名的星际交流方式是金色“先驱者号牌匾”,上面刻着两个人形——一个男人和一个女人,以及一张“地图”,该地图记录了14个独特的宇宙标志:脉冲星,指示着太阳系的方向。

脉冲星是密度极高、旋转着的死亡中子星残骸,其星体两极喷射电磁辐射束,当它们旋转时,这些辐射束看起来像“脉冲”或者闪烁体,就像灯塔一样。由于脉冲星的存在犹如星系中罕见的类似节拍器的目标,它们对星际导航非常有用。事实上,美国宇航局计划使用脉冲星作为一种宇宙GPS,通过测量来自3颗或者更多脉冲星的每个脉冲产生的微小变化,航天器可以三角定位其所在星系的位置。在“先驱者号”探测器的牌匾上,每颗脉冲星都用一条线标出它与地球的距离,还有一些线条标记着脉冲星的旋转速度。

然而,脉冲星具有独特的方向性,它们的闪光并非从每个角度都能探测到,因此,如果某外星文明发现了先驱者号牌匾,并将它作为地图进行解读,他们必须弄清楚我们看到了什么,当科学家设计这块牌匾时,他们认为任何能找到并捕获先驱者号探测器的地外文明都会对脉冲星产生足够的深入认知,从而能解读该牌匾的信息内容。

但先驱者号牌匾不仅仅是一个瓶子信息,它还是一个时间胶囊,它的脉冲星图案上线条标记着从1972年以来地球角度观测到每颗脉冲星的旋转速度,但那些快速旋转的脉冲星正处于减速状态,几亿年之后,其中一些脉冲星可能不再旋转,某个智慧地外文明找到先驱者号探测器需要的时间可能更长,更不必去到达地球,所以,虽然人类有无数种方法向外星指引地球所在位置,但是否能发现地外文明的一个关键因素是:耐心。(叶倾城)

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