火星|科学家谈星际旅行:未来50-100年,地球到火星将来去自如( 二 )
一天早晨 , 张双南以前的一位学生给他发微信 。 “说张老师 , 有一颗磁星最近有点不安 , 有点活动 , 我们能不能看一看这个磁星 。 ”但是 , 卫星的观测计划安排非常紧张 , 要看额外的活动 , 就要改变观测计划 。
“我纠结了一个多小时 , 决定看60万块钱的吧 。 ”张双南说 , 算上研制成本 , 卫星一天的运行价钱约为30万元 , “看60万块钱” , 相当于看两天 。
“卫星望远镜指向那个天体之后 , 几个小时这个事就发生了 , 我们运气非常好 。 ”张双南说 。 完成这项观测的天文卫星名叫“慧眼” , 由张双南所在的高能物理研究所等团队研制 , 并在2017年6月15日发射 。 它一直在天上跑 , 每90多分钟转一圈 。 它比美国和加拿大的射电望远镜提前了8.6秒探测到一个中子星暴发的信号 , 而这个信号的方向和快速射电暴的信号大致是一个方向 。 这一发现同时进入了《科学》和《自然》杂志2020年评选的十大科学突破 。
“我们精确确定了X射线暴发的位置就是这个中子星的位置 , 所以我们确定 , 至少这个快速射电暴是来自于一个中子星磁星 。 ”张双南说 。 这也意味着这个快速射电暴并非来自外星人 , 因为磁星作为一颗中子星 , 环境极端恶劣 , 不可能有生命存在 。
“引力太强了 , 不仅我们到磁星上根本站不起来 , 要趴在上面 , 我们的原子都要趴在中子星上面 , ”张双南解释说 , “外星人即使比我们地球人笨一些 , 也不可能待在中子星上面 。 ”
如何在不到百万分之一的机会里寻找“流浪行星”?
北京大学科维理研究所研究员东苏勃的一个研究方向是搜寻太阳系外的行星 , 并研究它们是怎么分布和演化而来的 。 他说 , 去年该领域内一个重要的发现 , 是天文学家观测到的太阳系外的一颗类火星行星 , 就是质量在量级上和火星差不多 。 这颗行星很特别 , 在它周围没有认证出任何的恒星 , 是所谓的“流浪行星” 。
东苏勃说 , 天文学家们预言过这种流浪行星的存在 。 太阳系就好像是一个和谐的大家庭 , 太阳是大家长 , 行星子女们在近乎完美的圆轨道上绕着它转 。 但银河系众多恒星里也可能有一些不和谐的行星家庭 , 行星间有强烈的引力作用 , 使一些行星被“踢”出系统 , 形成“流浪行星” 。 “好像兄弟姐妹间闹了很大的家庭矛盾 , 结果有子女离家出走 。 ”
有理论预言 , 这些离家出走的“流浪行星”在银河系中数量繁多 。 但由于其并未绕任何恒星转动 , 附近没有光 , 很难被一般观测方法发现 。
搜寻这些流浪行星的方法 , 是爱因斯坦在1936年提出的微引力透镜 。 在一颗遥远的恒星跟我们之间 , 如果恰好有一颗流浪行星经过 , 那么根据广义相对论 , 恒星的光在达到我们之前会受到行星的引力影响而偏折 , 这个行星就好像一个透镜一样 , 产生聚焦的效应 , 这时恒星的亮度就会被放大 , 由于恒星 , 行星 , 和我们之间的相对运动 , 被放大的恒星亮度会不断变化 , 这就是微引力透镜现象 。
【火星|科学家谈星际旅行:未来50-100年,地球到火星将来去自如】东苏勃说 , 行星的质量越小 , 微引力透镜事件持续的时间就越短 。 如果是地球大小的行星 , 持续时间可能只有几小时 , 木星大小的行星则会持续一天左右 , 而一些恒星产生的微引力透镜事件可以持续一个月 。 2020年 , 天文学家报道了一个只持续了40多分钟的微引力透镜事件 , 估计这个行星的质量约三倍于火星 。 因为这类低质量行星一般很难被探测到 , 天文学家由此估计 , 低质量的“流浪火星”在银河系中可能是普遍存在的 。 但这一估计只是基于单个事件 , 需要更多数据和发现来确认 。 “我们的一个目标 , 是给银河系行星家庭做更全面的人口普查 , 这样可以更好地了解这些行星系统是如何诞生、如何演化的 。 ”
刘慈欣的小说《流浪地球》描述了人类推动地球离开太阳系、躲开灭顶之灾的想象 。 听了东苏勃的分享 , 张双南开了脑洞:“有没有可能流浪火星就是《流浪地球》的一个版本呢?其实上面是人开着跑的 。 ”
东苏勃说 , 目前没法排除这种可能性 , 但天文学家一般会先考虑自然原因 , 再考虑非自然因素 。 尽管了解行星的运动轨迹 , 观测其是否有反自然加速 , 可能可以帮助解答这个问题 , 但微引力透镜事件只是一次性的观测 , 很难测量行星加速度——除非行星再跑到另一个背景恒星和我们之间 。 “几率小于百万分之一 , ”他说 , 如果我们能活100万年 , 可能再次观测到这颗行星的微引力透镜事件 。
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