[비즈한국] 安迪·威尔（Andy Weir）是因小说《火星救援》而闻名的作家。他的第三部长篇小说《挽救计划》（Project Hail Mary）也将被改编成电影，预计不久后上映。该片由瑞安·高斯林（Ryan Gosling）主演，近期传出拍摄工作已全部完成的消息，引起了广大粉丝的关注。
《挽救计划》展现了极具创意的想象力。某一天，人类发现太阳正在失去光芒。这将改变地球的气候，甚至导致人类灭绝。调查发现，其罪魁祸首是一种在宇宙空间中游荡、以星光为食的宇宙微生物。这些微生物基于爱因斯坦的质能等价原理，通过吸收星光来转化为自身能量。它们是名副其实的“恒星捕食者”。在作品中，这种虚构的宇宙微生物被命名为“阿斯托法奇”（Astrophage），由代表恒星的“Astro”和代表噬菌体的“phage”组合而成。
幸运的是（目前）现实中还没有发生这种事。但是，如果我们将《挽救计划》中展现的有趣想象力进一步延伸，或许就能发现以我们完全无法预料的独特方式生存的外星文明！
在点缀夏日夜空的天鹅座附近，有一个非常小的星座——天箭座。由于在这个季节周围有许多大型星座，天箭座显得微不足道。然而，这里隐藏着一颗非常惊人的恒星。它就是脉冲星 PSR B1957+20，它喷射出极其强大的能量喷流，并在X射线波段发出明亮的闪光。它是被称为“黑寡妇脉冲星”的天体中最具代表性的例子。
这颗脉冲星于1988年首次被发现，距离地球约6500光年，位于天箭座方向。据推测，有一颗比木星大得多的系外行星正以约9小时一次的极短周期环绕其运行。这颗脉冲星以毫秒级的极短周期发射闪光，这是因为在新诞生的超高密度中子星旁边，还有一颗距离极近的伴星。中子星和伴星的距离似乎仅相当于地月距离。甚至有可能这两颗星实际上已经贴在一起，间距仅有数百公里。
根据规模，带有伴星的脉冲星主要分为两类。如果伴星质量极轻，不足太阳质量的5%，则称为“黑寡妇脉冲星”。如果伴星重得多，达到太阳质量的10%到50%，则被归类为更极端的“红背脉冲星”。
在本次分析中，天文学家关注的“黑寡妇脉冲星”利用强大的引力，极其迅速地吞噬着邻近伴星的物质。在此过程中，大量物质沿着脉冲星强大的磁场以接近光速的速度被释放出来。脉冲星向四面八方喷射的强大能量流被称为“脉冲星风”（Pulsar wind）。这可以看作是像太阳这类普通恒星释放能量的“恒星风”的最极端版本。这种强大的脉冲星风会一点点吹散旁边的伴星，也就是说，恒星正在蒸发。
当脉冲星释放的强大风暴冲击伴星时，会产生强烈的冲击波。伴星表面瞬间产生极高温度，从而观测到高能量的强烈X射线。事实上，这种现象在银河系最重的球状星团——半人马座ω星团中也已被发现。通过钱德拉X射线望远镜观测，在半人马座ω星团各处可以看到约20个在狭小区域内发出强光的X射线痕迹。据推测，其中大部分是黑寡妇脉冲星或红背脉冲星。
脉冲星是宇宙中产生最强能量的最极端之地。如果存在比我们更高度发达的文明，并且为了维持文明而需要比人类多得多的能量，那么这些脉冲星难道不能成为极好的能量来源吗？
许多科幻作品中经常描述所谓的“戴森球”（Dyson sphere），即用巨大的结构物包裹中心恒星，以此获取星光能量。这是从星光中获取能量的方式。但我们也可以进行更极端的想象。不仅仅是接收星光，而是直接吃掉恒星本身，将恒星的质量完全转化为能量。如果能像《挽救计划》中虚构的宇宙微生物“阿斯托法奇”那样，将恒星的质量全部转化为能量，那将是一个超越卡尔达肖夫指数2级的惊人文明。这就是所谓的“恒星食者”（Stellivore）假说。
想象一下，有一个文明已经发展到能够离开自己的行星，并在中心恒星周围建造巨大结构物的水平。他们可能曾建造过戴森球。但如果在此基础上继续发展，文明消耗的能量将进一步增加。最终，他们必须找到创造更多能量的方案。或许，他们会选择彻底消耗掉自己恒星的道路。不过，恒星的质量并不是无限的，恒星终究是会枯竭的有限资源。
那么，在该文明的恒星完全消失之前，他们很可能会选择迁移到另一颗恒星。先让原本居住的恒星消失，然后迁移到新的恒星，直到那颗恒星消失，如此循环往复。这也可以看作是恒星版的“游耕民族”。
脉冲星周围的伴星不仅可以作为获取能量的资源，还可以利用其作为飞向另一颗新恒星所需的动力源。由于脉冲星喷射的能量喷流，伴星物质被迅速吹走。这些物质摆脱恒星引力，迅速飞向宇宙空间。如果能驾驭这种被吹走的物质流，就能获得在星系内飞往其他恒星所需的能量。这种尝试在两颗恒星被引力束缚并环绕彼此运行的“双星系统”中是可能的。
目前，人类正致力于利用太阳光或安装在地球上的巨型人造激光，将探测器的速度提高到亚光速的新探测技术。这个名为“突破摄星”（Starshot）的项目，计划发射装有巨大宇宙帆的探测器，前往距离太阳系最近的4.2光年外的比邻星系。如果能利用强大脉冲星喷射的恒星风，宇宙帆或许能航行得更快。此外，脉冲星和伴星的周期是可以预测的。因此，如果能精确配合脉冲星向伴星注入能量的时机，就可以在获得特定方向推进力的同时，引导飞船驶向目的地。
这真是电影般的想象力。如果脉冲星 PSR B1957+20 上真的生活着达到这种水平的外星文明，而且他们正准备抛弃故乡，逃往第二颗恒星，我们是否能知道他们打算去哪里呢？有趣的是，根据本次分析，黑寡妇脉冲星似乎正朝着某个特定目的地喷射能量。
天文学家利用正在绘制银河系恒星最精细立体地图的“盖亚卫星”（Gaia）观测数据，确认了这颗脉冲星喷射的能量流似乎瞄准了某颗特定的恒星。考虑到脉冲星喷射能量的效率以及到目标恒星的距离，经过420年的航行，便可抵达目的地。
当然，以上故事全部基于巨大的假设。这是一种可能性极低，即黑寡妇脉冲星上居住着高度发达文明的假设。比起科学假设，它更接近于科幻迷的期待。但只要能跨越那个巨大的壁垒，脉冲星所展现的多种特性和状况，与“通过消耗恒星来维持文明”的恒星食者假说非常吻合，这一点十分有趣。
再做一个有趣的想象吧？为什么偏偏在半人马座ω星团中，发现了那么多能引起强大脉冲星风的黑寡妇脉冲星？
该星团在直径仅150光年的范围内，密集分布着多达一千万颗恒星。也就是说，恒星间的距离非常近，平均距离仅为0.1光年。考虑到我们太阳系距离最近的恒星系也要超过4光年，这简直近得多。也就是说，在这里，离开原本居住的故乡恒星，飞往隔壁的另一颗恒星，可能是一项容易得多的挑战。这种差异可能作为有利的环境因素，促使了在多颗恒星间往来生存的超高文明的发展！我不禁产生一个大胆的联想：在半人马座ω星团中相对频繁发现的黑寡妇脉冲星，是否揭示了在此共同生存的超高文明群体的存在？
由卡尔·萨根（Carl Sagan）同名小说改编的电影《超时空接触》（Contact）中有一个令人印象深刻的场景。天文学家艾莉（Ellie）因无法破译外星人发来的信息而苦恼时，赞助人兼亿万富翁 S. R. 赫登（S. R. Hadden）留下了这样一句台词：
“If you think like a Vegan(如果你能像织女星人那样思考的话)。”
这句话意指只有摆脱地球人的思维定势，像织女星人（外星人）那样思考，才能找到正确的答案。或许，现在感觉像是荒谬的、过度的科幻想象的假说，反而正是最接近“织女星人思维”的假设。
在探索可能存在的外星文明的技术痕迹——“科技签名”（Techno-signature）时，有一个我们需要思考的本质问题。文明越高度发达，消耗的能量就越多，在宇宙中留下的信号和痕迹也越明显。像地球文明这样连起步都未稳、距离成为宇宙文明还差得远的一方，所留下的痕迹实在微不足道。因此，越发达的文明被发现的概率就越高。这将在外星文明探索中起到非常关键的作用。
在不久的将来，如果我们的探测网正式捕获到外星文明的信号，他们极大概率是已经远远超越我们水平的卡尔达肖夫1级、2级或更高级的文明。他们将展现出比我们更强大、更高水平的技术能力。这样的发现对人类而言，或许超越了惊叹，更会带来恐惧。因为在太阳系之外，看起来全都是比我们领先得多的卓越文明。
而屈服于恐惧的人类，可能会停止探索，变得畏缩不前。可能会放弃踏足太阳系之外的尝试，选择将自己的存在深深隐藏，孤独地走向灭亡。而在此过程中，我们甚至没能意识到，在那些闪耀夺目的超高文明信号背后，像我们这样安静生存、水平相近的文明其实隐藏得更多。
未来，当我们不断发现领先于我们的华丽文明时，究竟能否克服宇宙级的“相对剥夺感”？这种勇气将成为决定人类能否跃升为真正宇宙文明、决定人类历史命运的最重要因素。
参考
https://baas.aas.org/pub/2023n6i220p02/release/1
https://academic.oup.com/mnras/article/526/2/2736/7283175
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2024arXiv241023420H/abstract
https://academic.oup.com/mnras/article/520/3/3847/6979819
https://chandra.cfa.harvard.edu/photo/2023/spiders/
作者池雄培（音译）简介：热爱猫咪与宇宙。儿时在看过《银河铁道999》后，立下了向世人传达宇宙之美的梦想。目前在延世大学银河演化研究中心及近宇宙论研究室从事通过星系相互作用进行演化的研究，并开展讲座、撰文等各种科学传播活动。著有《暧昧天文台》、《整天思考宇宙》、《星，光的科学》等书籍。