人類より進んだ地球外文明のエネルギー源「ダイソン球」探査の恩恵

探索比人類更先進的地外文明能源“戴森球”的恩惠

地球外知的生命體が、どこかに存在するとしたら（今は誰もがそう考えているようだが）もしかすると人類より數(shù)十億年も文明が進んでいるかもしれない。
「テクノシグネチャー（技術(shù)文明の存在指標）探査」は、異星人による大規(guī)模な天體工學プロジェクトを?qū)澫螭趣工胩綎擞嫯嫟摔膜堡椁欷亏攘Φ膜市潞舴Qだ?，F(xiàn)在進行中のテクノシグネチャー探査では、仮説上の構(gòu)造物「ダイソン球」を?qū)澫螭趣筏皮い?。ダイソン球では特定の恒星のエネルギーが活用されると考えられるが、どのような仕組みなのかは想像するしかない。英國生まれの米國の物理學者、故フリーマン?ダイソンが最初に提唱したダイソン球は仮説上、巨大なスーパーコンピュータや人工居住地に電力を供給し、宇宙船を推進させ、高度な星間通信を?qū)g現(xiàn)するために利用するとされている。

如果外星智慧生命存在于某個地方(現(xiàn)在似乎人人都這么認為)，說不定比人類文明先進數(shù)十億年。
針對外星人的大規(guī)模天體工程的探測計劃，人們起了一個有魅力的名字——“技術(shù)文明的存在指標探測”。目前正在進行的技術(shù)探測，以假想的構(gòu)造物“戴森球”為對象。我們認為戴森球可以充分利用特定恒星的能量，但究竟是怎樣的結(jié)構(gòu)，只能靠想象。在英國出生的已故美國物理學家弗里曼·戴森首先提出了戴森球，戴森球可以為巨大的超級計算機和人工居住地供電，推動宇宙飛船，實現(xiàn)高度的星際通信。

ある1人のスウェーデン人天文學者の主張が正しいなら、高い知性を持つ異星人は、自分たちの暮らす惑星が公転する恒星からのエネルギーをあえて使わないようにしているかもしれない。天の川銀河（銀河系）にある恒星の約75％がM型赤色矮星（わいせい）であることを考慮すると、異星人は近くにある赤色矮星の1つのエネルギーを利用している可能性がある。筆者たちが今こうして話している間にもだ。
スウェーデンの首都ストックホルムを最近訪れた筆者は、より理解を深めるために、このテーマに関して最近どのように考えているかについて、ウプサラ大學の天文學者エリク?ザクリソンと膝を交えて議論した。

如果一位瑞典天文學家的主張正確的話，那么擁有高度智慧的外星人，可能會刻意避免使用他們生活的行星附近的恒星能量?？紤]到銀河系中約75%的恒星是M型紅矮星，外星人可能是利用附近紅矮星中的一顆的能量（就在筆者們寫這段話的時候）。
筆者最近訪問了瑞典首都斯德哥爾摩，為了加深對這一主題的理解，筆者與烏普薩拉大學的天文學家埃里克·扎克里森促膝長談，探討了最近對這一主題的看法。

現(xiàn)在、ザクリソンと指導する博士課程學生の1人は、歐州宇宙機関（ESA）が作製した銀河系の恒星カタログ「ガイア（Gaia）」と赤外線天體カタログを調(diào)べて、ダイソン球の候補を探す作業(yè)を進めている。
ザクリソンとウプサラ大の博士課程學生マティアス?スアソは、英國王立天文學會の學會誌『Monthly Notices of the Royal Astronomical Society（MNRAS）』に學術(shù)論文を投稿する予定だ。ザクリソンの研究チームは、太陽系の最も近傍の恒星500萬個から始めて、現(xiàn)在のところ約10個の暗い赤色矮星を、ダイソン球をともなう有力候補としてリストアップした。名前が知られている天體は1つもない。だが、チームの次の論文では、候補の星の詳細なフォローアップ観測を?qū)g施する予定だ。

目前，扎克里森和他指導的一名博士生正在研究歐洲航天局(ESA)制作的銀河系恒星目錄“蓋亞(Gaia)”和紅外線天體目錄，尋找戴森球候選。
扎克里遜和烏普薩拉大學的博士生馬提亞斯·蘇阿索在英國皇家天文學會的學術(shù)刊物《Monthly Notices of the Royal Astronomical》上發(fā)表了論文，計劃向Society (MNRAS)投稿。扎克里森的研究小組從太陽系最近附近的500萬顆恒星開始，選出了目前約10顆暗紅矮星作為戴森球的有力候選。沒有一個天體的名字是已知的。該團隊的下一篇論文將對候選恒星進行詳細的跟進觀測。

■異星人が赤色矮星の利用を選択した理由
第一の理由は、赤色矮星の推定壽命が何百億年～數(shù)十兆年だからだ。つまり、宇宙の年齢におよぶほど極めて長持ちするエネルギー源となるわけだ。
赤色矮星を利用するのは、単に近くにあるからというだけかもしれないと、ザクリソンは筆者に語った。

■外星人選擇利用紅矮星的理由
第一個理由是，紅矮星的預測壽命為數(shù)百億年至數(shù)十兆年。也就是說，隨著宇宙的年齡的增長，它會成為極其持久的能量源。
扎克里森還告訴筆者，人們之所以會利用紅矮星，或許僅僅是因為它們離紅矮星很近。

■どのようにしてダイソン球を探すのか？
可視光では暗く、赤外線では明るく見えると考えられ、これが最初の証拠になると、ザクリソンは説明する。問題は、同じような挙動を示す自然の天體が存在することだと、ザクリソンは続ける。最も多いのが若い恒星に分類される天體で、塵（ちり、固體微粒子）に包まれた狀態(tài)のため、赤外線では輝くが、恒星の可視光の一部を遮るからだ。
異星人は非常に進歩しているため、何も無駄にはしないと主張する人々もいる。だが、熱力學法則の理解のとおり、ある形態(tài)のエネルギーを別の形態(tài)に変換すると、最終的には必ず廃棄物が発生してしまう。ダイソン球は、この廃エネルギーを何らかのかたちで取り除く必要があるという。これを?qū)g現(xiàn)するための最も自然な形は、黒體放射（赤外線の熱放射）だと、ザクリソンは指摘する。

■如何尋找戴森球?
扎克里森解釋說，人們認為，有戴森球的星球在可見光下是暗的，但在紅外線下是亮的，這是最早的證據(jù)。扎克里森繼續(xù)說，問題是存在表現(xiàn)出同樣狀態(tài)的自然天體，最多的是被分類為年輕恒星的天體，因為被塵埃(固體微粒)包裹著，雖然在紅外線下會發(fā)光，但會遮擋部分恒星的可見光。
也有人主張，因為外星人非常先進，所以不會浪費任何東西（包括紅外線）。但是，正如熱力學定律所理解的那樣，將某種形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為其他形態(tài)，最終必然會產(chǎn)生廢棄物。戴森球需要以某種形式消除這些廢能量。扎克里森指出，實現(xiàn)這一目標的最自然形式是黑體輻射(紅外線的熱輻射)。

ダイソン球の検出を証明することの最も難しい側(cè)面は何だろうか。
これはダイソン球につきものの問題だ。なぜなら天文學的データの外れ値を探すことになるからだと、ザクリソンは説明する。単にこれまで確認されたこともないような極端な天體物理學的現(xiàn)象ではなく、ダイソン球なのだと自分自身が確信することが非常に難しいと、ザクリソンはいう。
ダイソン球は、赤外域では完全な連続スペクトルとして放射を発する。つまり、スペクトルにピークが1つもないと考えられる。
米航空宇宙局（NASA）のジェイムズ?ウェッブ宇宙望遠鏡を利用できれば、赤外域のスペクトルを観測して、ピークがあるかどうかを確認できるかもしれないとザクリソンは話す。ピークがあれば、塵として退けるだけでよいという。

證明戴森球的檢測最困難的方面是什么呢?
扎克里森解釋說，這是因為要在天文數(shù)字般的數(shù)據(jù)里尋找不一樣的東西。就算找到了，自己也很難確信就一定是戴森球，而不是其他從未被確認過的極端天體物理學現(xiàn)象。
戴森球在紅外區(qū)域以完全連續(xù)的光譜發(fā)出輻射。也就是說，頻譜中一個峰值也沒有。
扎克里森說，如果能利用美國宇航局(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，或許能觀測紅外區(qū)域的光譜，確認是否有峰值。如果有了峰值，就當作是有塵埃的星球從候選名單去掉。

■結(jié)果がどうであれ、天文學にとって有益な探査を計畫する
現(xiàn)在、検出している対象がダイソン球やデータベースの異常値ではないとしても、少なくとも極端な天體物理學的現(xiàn)象を検出していることになるので、天文學は恩恵を受けると、ザクリソンは指摘する。既存のデータベースを用いるこの研究は、費用も安価で実行しやすいが、非常に多くの時間を要するとザクリソンは続ける。
不要なサンプルを取り除く作業(yè)の大半を基本的に人工知能（AI）に実行させることで、研究者が自ら非常に多くの候補を調(diào)べなくても済む。この処理には時間がかかる可能性があるが、一度に全部やる必要はないとザクリソンは話した。

■計劃無論結(jié)果如何，都對天文學有益的探索
扎克里森指出，即使現(xiàn)在檢測的對象不是戴森球或數(shù)據(jù)庫中的異常值，至少也檢測到了極端的天體物理學現(xiàn)象，天文學因此受益。使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫來進行研究，不僅費用低廉且容易實施，但需要大量的時間。
去除不需要的樣本這類工作，基本上大部分都由人工智能(AI)來執(zhí)行，研究者不用自己調(diào)查非常多的候選。扎克里森表示，這一過程可能會花費一些時間，但沒有必要一次性全部完成。