來自地球的兆瓦級激光可以吸引外星人的天文學(xué)家

發(fā)表在“ 天體物理學(xué)雜志”上的一項(xiàng)新研究表明，如果1到2兆瓦(MW)的激光通過30到45米的望遠(yuǎn)鏡聚焦并瞄準(zhǔn)太空，這種組合會產(chǎn)生一束紅外輻射。足夠強(qiáng)大，能夠從太陽的能量中脫穎而出，并吸引遠(yuǎn)在20,000光年遠(yuǎn)的人的注意力。這樣的信號可以被外星天文學(xué)家對我們銀河系的剖面進(jìn)行粗略的調(diào)查 - 特別是如果這些天文學(xué)家生活在附近的行星系統(tǒng)中，例如在星座海域上空和TRAPPIST-1附近。

“如果我們成功地結(jié)束握手并開始溝通，我們就可以以大約每秒幾百位的數(shù)據(jù)速率閃爍一條消息，這將在短短幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)，”主要作者詹姆斯·克拉克說，麻省理工學(xué)院(麻省理工學(xué)院)航空航天系的研究生。

“這種吸引外星的燈塔的概念可能看起來很牽強(qiáng)，但這一壯舉可以通過現(xiàn)有技術(shù)的組合實(shí)現(xiàn)，并且可以在短期內(nèi)發(fā)展(MW級激光器，數(shù)十米的望遠(yuǎn)鏡)尺寸)。”

克拉克和麻省理工學(xué)院的Kerri Cahoy博士分析了不同瓦數(shù)和大小的激光和望遠(yuǎn)鏡的組合，發(fā)現(xiàn)一個(gè)2兆瓦的激光器，通過一個(gè)30米的望遠(yuǎn)鏡，可以產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的信號，以便外星天文學(xué)家可以輕易探測到。Proxima b，一顆地球質(zhì)量的系外行星，繞著我們最近的恒星運(yùn)行，距離我們4.23光年遠(yuǎn)。

同樣地，通過45米望遠(yuǎn)鏡引導(dǎo)的1兆瓦激光器將在天文學(xué)家在TRAPPIST-1行星系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的任何調(diào)查中產(chǎn)生一個(gè)清晰的信號，這個(gè)系統(tǒng)由距離地球38.8光年的七個(gè)溫帶類地行星組成。

這兩種設(shè)置都可以產(chǎn)生距離最遠(yuǎn)20,000光年的一般可檢測信號。

這兩種情況都需要激光和望遠(yuǎn)鏡技術(shù)，這些技術(shù)要么已經(jīng)開發(fā)出來，要么在實(shí)際可行范圍內(nèi)。

例如，研究人員計(jì)算出1到2兆瓦所需的激光功率相當(dāng)于空軍的機(jī)載激光器，這是一種現(xiàn)已解散的MW激光器，旨在用于射擊彈道導(dǎo)彈的軍用噴氣式飛機(jī)從天而降。

他們還發(fā)現(xiàn)，雖然30米望遠(yuǎn)鏡在今天地球上任何現(xiàn)有的天文臺相形見絀，但計(jì)劃在不久的將來建造如此龐大的望遠(yuǎn)鏡，包括24米的巨型麥哲倫望遠(yuǎn)鏡和39米的歐洲極大望遠(yuǎn)鏡，這兩個(gè)目前正在智利建設(shè)中。

“像這些巨大的天文臺一樣，激光信標(biāo)應(yīng)該建在山頂，以盡量減少激光在射入太空之前必須穿透的大氣量，”克拉克說。

在確定行星信標(biāo)在技術(shù)上是可行的之后，該小組隨后解決了這個(gè)問題，并研究了今天的成像技術(shù)是否能夠檢測到這樣的紅外信標(biāo)，如果它是由我們銀河系的其他地方的天文學(xué)家產(chǎn)生的。

他們發(fā)現(xiàn)，雖然1米或更大的望遠(yuǎn)鏡能夠發(fā)現(xiàn)這樣的信標(biāo)，但它必須指向信號的確切方向才能看到它。

“除非我們將調(diào)查限制在最近的恒星上，否則望遠(yuǎn)鏡調(diào)查實(shí)際上不太可能觀察到外星激光，”克拉克指出。

“我們希望這項(xiàng)研究能夠鼓勵開發(fā)紅外成像技術(shù)，不僅可以發(fā)現(xiàn)外星天文學(xué)家可能產(chǎn)生的任何激光信標(biāo)，還可以識別可能是生命跡象的遙遠(yuǎn)星球大氣中的氣體。”

他說：“根據(jù)目前的調(diào)查方法和工具，我們不太可能真的有幸拍攝信標(biāo)閃光，假設(shè)外星人存在并制造它們。”

“然而，由于系外行星的紅外光譜被研究用于指示生命可行性的氣體痕跡，并且隨著全天測量獲得更大的覆蓋范圍并變得更快，我們可以更加確定，如果ET打電話，我們將檢測它。“