首使星並非外星探測器因為外星人用太空望遠鏡已經可以了解一切

2017年秋天，第一顆已知的星際物體穿過太陽系，引發天文學一場革命。由於這顆天體的獨特性，來自世界各地的天文學家不知所措。彗星、小行星或者其它常規天體都沒曾出現過，導致出現各種異想天開的解釋。

哈佛大學阿維·勒布（Avi Loeb）教授和什米爾·比亞利（Shmuel Bialy）博士提出一些另類的解釋，他們假設首使星（ʻOumuamua）可能是外星人的光帆太空船。儘管大多數人對提出的證據提出質疑，但天體物理學家和加州大學洛杉磯分校的名譽教授本·瑟克曼（Ben Zuckerman）進行的一項新研究提出質疑：為什麼一個外星文明會希望以此來探尋他們的出路？

這項《首使星並非外星文明向太陽系發送的探測太空船》的研究，回顧發送探索性任務的可能動機。瑟克曼得出結論，外星文明不會有動機向我們的太陽系派遣探測太空船，從而對「外星探測」理論產生懷疑。

瑟克曼首先承認勒布和比亞利的立論包含22個完整的方程式，他們用這些方程式去支持首使星是星際探測大空船。這些因素包括它的質量與面積比、旋轉、星際介質可能經過的最大距離、抗張強度以及由於撞擊而產生的能量傳遞。

結合首使星的光度變化曲線、反射率以及在太陽輻射以外，任何影響下加速離開太陽系的方式。他們能夠證明首使星與星際光帆太空船一致。瑟克曼以著名理論物理學家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）的開創性話，作為回應。

瑟克曼說：「就像戴森提出，可以包圍整個恆星系統的戴森球體巨型結構建議一樣，它不是關乎是否可以這樣做的問題，而是為什麼要這麼做的問題。具體來說，發送星際探測太空船去收集有關潛在宜居行星的資訊的科學可行性。」

瑟克曼以宇宙學原理（又稱哥白尼原理）作為試金石，思考為什麼有外星人會向附近的恆星系統派遣首使星這種光帆太空船？這意味著什麼，以及為什麼看起來不合邏輯。因為有智慧的外星人其實有更多更好的選擇。

華盛頓大學麥當勞太空科學中心的物理學家喬納森·卡茲（Jonathon Katz）最近發表《首使星不是外星人造》的研究。指出用這種飛越任務方式來收集數據的效率奇低。這種情形也適用於首使星和俄羅斯富翁尤里·米爾納（Yuri Milner）宣佈的突破攝星計劃（Breakthrough Starshot）所提出的星際光帆任務的建議。

根據卡茲計算，以時速93,600公里的速度，首使星大約需要四十萬年才能從32.6光年內的任何主序恆星系統飛行到太陽系。根據瑟克曼的說法，這意味著技術先進的物種，需要非常長命，而且開發出更先進的探測太空技術，才能夠使用這種效率極低的探測太空船。

卡茲估計，為了使這樣的探測太空船出現在我們的太陽系中，一個物種將需要發射十萬個這樣的探測太空船（這也是一種非常低效率的方法）。有趣的是，瑟克曼的反駁是採用勒布和比亞利在他們的原始論文中提出觀點，引用了他們先前對附近空間中星際物體數量的研究。

根據2018年夏威夷大學天文學研究所一項名為《星際闖入者：類似首使星物體的數量、密度和起源》研究顯示，在三十五立方光年內，每立方秒差距內最少必須有二千兆（2x10^15）次星際物體或者每個恆星系統要發射一千兆個星際物體，才可以發現到像首使星這樣的星際物體。

相比之下，瑟克曼說：「以美國太空總署的類地行星搜尋者（Terrestrial Planet Finder）計劃和歐洲太空總署的達爾文（Darwin）計劃為例，一個技術先進的物種，很難承受無法認識到精密望遠鏡所提供的卓越科學回報。」

同時，達爾文計劃是一個由四到五個自由飛行的太空望遠鏡組成的星座，目的在搜尋其它恆星周圍類似地球行星並分析其大氣。雖然沒有一個概念得到實現（類地行星搜尋者計劃改由韋伯太空望遠鏡取代），但原理仍然是相同的。

基於下一代望遠鏡將產生的科學回報，瑟克曼得出以下結論：「如果在附近實際存在有智慧和技術的文明，他們的巨型太空望遠鏡將完全可以抵消任何勒布和比亞利提議建造，需要飛行幾十萬年的定向探測器動機。建造太空望遠鏡在探索其它恆星系統方面，絕對發揮必不可少的作用。」

【圖：美國太空總署；文：節譯自今日宇宙網頁】