【菜科解读】

在浩瀚无垠的宇宙中，地球宛如一颗蓝色的宝石，孤独地悬浮在银河系的一隅。

我们不禁会问：在这广袤的银河系里，究竟存在着多少个外星文明呢？德雷克方程，这个由天文学家弗兰克·德雷克在1961年提出的神秘公式，为我们提供了一个探索这一问题的框架。

德雷克方程：开启星际探索之门

德雷克方程的表达式为：N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L。

其中，N代表银河系内可能与我们通讯的外星文明数量；

R*是银河系内恒星形成的速率；

fp是恒星拥有行星的比例；

ne是每个恒星系统中类地行星的平均数量；

fl是类地行星上出现生命的概率；

fi是生命演化出智能的概率；

fc是智能文明能够进行星际通讯的概率；

L是智能文明的寿命。

近年来，随着天文学观测技术的飞速发展，我们对德雷克方程中的一些参数有了更为精确的估计。

根据欧洲航天局盖亚卫星的最新数据，银河系内恒星形成的速率R*约为每年1.5 - 3颗。

而通过开普勒太空望远镜等设备对系外行星的长期观测，我们发现大约有70% - 80%的恒星至少拥有一颗行星，即fp约为0.7 - 0.8。

在类地行星数量ne方面，基于对大量系外行星的研究，科学家推测每个恒星系统中类地行星的平均数量约为0.5 - 2颗。

外星文明数量最终得出来的一个数字就是在银河系里面保守估计也有1.2万个外星文明。

而且这些文明最次的文明程度都是人类以上。

然后确认了一下在地球300光年之内的范围有着900个以上的恒星系统都是有支持生命存在的星球。

得了一颗认为现在有起码上千个文明正在注视着人类。

人类的观察我们现在观察宇宙用的最多的就是太空望远镜，毕竟人类去不到的地方只能够用眼睛来看。

只是我们在用天文望远镜的时候也只能看一看这个星球长什么样子，以及距离地球多远，完全看不到上面会不会有什么样的资源和气体。

更加看不到生命的存在。

案例一：开普勒 - 452b：类地行星的希望之光

2015年，美国宇航局宣布发现了开普勒 - 452b，这颗行星被誉为“地球2.0”。

它位于距离地球约1400光年的天鹅座，围绕一颗类似太阳的恒星运行。

开普勒 - 452b的直径比地球大60%，处于其恒星系统的宜居带内，这意味着它表面可能存在液态水，而水是生命诞生和演化的关键要素。

从德雷克方程的角度来看，开普勒 - 452b的出现增加了ne（每个恒星系统中类地行星的平均数量）的可能性。

如果这样的类地行星在银河系中广泛存在，那么生命诞生的基础条件或许并不罕见。

科学家们通过对开普勒 - 452b的大气成分、地质结构等进行进一步研究，试图寻找生命存在的迹象。

尽管目前尚未取得确凿证据，但这一发现无疑激发了人类对宇宙中生命存在的无限遐想。

案例二：火星：地球的“孪生兄弟”与生命之谜

火星，这颗红色的星球，一直以来都是人类探索外星生命的热门目标。

它与地球在许多方面有着相似之处，如自转周期、季节变化等。

近年来，多个火星探测器传回了大量关于火星的数据和图像。

美国“好奇号”火星车在火星表面发现了古老的河床和湖泊沉积物，这表明火星在过去可能拥有丰富的液态水。

此外，“毅力号”火星车在火星杰泽罗陨石坑内采集了岩石样本，科学家在这些样本中检测到了有机化合物的存在。

虽然有机化合物并不一定意味着生命的存在，但它们是生命产生的重要前体物质。

从德雷克方程的fl（类地行星上出现生命的概率）来看，火星的发现为我们提供了重要的参考。

如果火星在过去确实存在过生命，那么这将大大提高fl的估计值，让我们对银河系中生命的普遍性有更乐观的认识。

案例三：木卫二：冰下海洋的生命曙光

木卫二是木星的一颗卫星，它被厚厚的冰层覆盖，但在冰层之下，却隐藏着一个巨大的液态水海洋。

科学家通过哈勃太空望远镜等设备观测到，木卫二的表面存在着喷泉现象，这意味着其冰下海洋中的物质可以通过喷泉喷射到太空中。

对木卫二喷泉物质的化学分析显示，其中含有盐分和其他可能支持生命的化学物质。

这表明木卫二的冰下海洋可能具有适合生命生存的环境条件。

如果木卫二这样的卫星在银河系中普遍存在，那么我们将不得不重新审视德雷克方程中对类地行星的定义，因为生命可能不仅仅存在于行星上，卫星等天体也可能成为生命的摇篮。

最新解读与探索：迈向星际文明的新征程

随着对德雷克方程参数的不断更新和对宇宙探索的深入，科学家们对银河系中外星文明的数量有了新的认识。

一些研究认为，考虑到目前已知的系外行星数量和生命存在的可能条件，银河系中可能存在着数百个甚至更多的外星文明。

然而，要确定这些文明的具体位置并与它们取得联系，仍然面临着巨大的挑战。

目前，人类主要通过射电望远镜等设备监听宇宙中的无线电信号，试图捕捉来自外星文明的信号。

同时，一些科学家也在探索使用激光通信等更先进的技术，以提高与外星文明通讯的可能性。

天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程，这一过程激发了剧烈的恒星形成活动，并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术，通过分析星系气体中的化学特征，重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源：MelissaWeiss／哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹，天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队，首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系，以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征，重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志，提出了一种强大的新方法，用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中，以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说，我们希望理解自身起源：银河系是如何形成的？我们今天呼吸的氧气又是如何产生的？ 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究，研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据，这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系，这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光，激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式，科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道，星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素，而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响，包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动，以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图，源自其光谱测光数据立方体，该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像，通过平衡B（蓝）、V（可见光）和R（红）波段的连续谱图像，近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像，从TYPHOON数据立方体中提取，中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见，这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量，勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线（氮、硫以及三种诊断线的合成图像）为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢：B.Madore，卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化，并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对，研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程，时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明，该星系的中心区域形成较早，并迅速富集了氧元素。

相比之下，外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚，很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近，非常令人兴奋，哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示，我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言，研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统，随后通过多次与较小邻近星系的并合，逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示，这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史，从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为，这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式，因为该项目中理论研究与观测工作各占一半，二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合，才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系，有助于科学家更深入地理解银河系的起源，并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗？凯利问道，它们的形成过程是否存在差异？它们现在的氧元素分布在哪里？我们的银河系在哪些方面有所不同，或者是否具有独特之处？这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

僵尸恒星附近或存外星文明 科学家将进行“监听”

据媒体报道，科学家们认为白矮星发出的光恰好可用于维持宇宙生命的生存，其周围的可居住区将变得宇宙生命的温床，这个发现可能会使得具有潜在生命的行星比我们想象得更为普遍。

目前许多系外行星探索任务中都以寻找岩质行星信号为主，并且倾向于围绕类似太阳这样的G型主序星，这样的行星更符合具备外星生命并能演化至高级文明条件。

　　　　当一颗恒星邻近死亡时，它会突然发生短暂的回光返照，就像僵尸一般，如白矮星。

相比较之下，白矮星似乎不太可能成为宇宙生命主要的诞生地，作为低质量恒星演化的结果使得白矮星在结束氢和氦的核反应后膨胀成一颗红巨星，此时红巨星并没有足够的质量支持反应继续进行，于是外层气体层逐渐被剥离而仅剩下了核心物质，这就是白矮星。

由于白矮星依靠电子简并压力进行支撑，其具有极端的高密度，而体积并不比地球大多少。

　　　　尽管如此，科学家们仍然认为这些"僵尸恒星"周围可维持宇宙生命可居住区，满足液态水存在于行星表面，由于白矮星形成时具有极高的温度，其本身却没有能量来源，因此可以不断向外辐射热量，研究人员认为维持液体水温度的过程可达到80亿年之久，而我们的太阳系只有45亿年左右，如果让白矮星将热量全部释放变得寒冷的黑矮星，那么这个时间可能比宇宙的年龄还长，因此白矮星周围的轨道环境应该有足够的时间来诞生宇宙生命，并演化成高级文明。

　　　　根据英国公开大学研究人员卢卡福萨蒂（Luca Fossati）和他的同事们通过一项模拟实验发现白矮星周围轨道环境可支持生命的存在。

通过假设轨道上具有一颗类似于地球这样有大气层的行星存在，并模拟白矮星的各种条件，计算出源于白矮星的光达到行星表面时的能量值，尤其是紫外线波段这种损害DNA并可杀死生命的光线，他们发现紫外波段的光线抵达行星时只有地球上生命接受紫外线的1.65倍，从剂量的角度看，是非常接近地球环境的。