来源:头条号/科学闰土
四十年前发射的旅行者号探测器,注定是离开太阳系的第一个人造物。当他们远离地球进入星际空间旅行时,它会通过一个特殊的设备对在遥远的未来发现它们的人传达信息:“旅行者”号黄金唱片。上面记录着地球上的歌曲、图片和声音,黄金唱片就像是装载信息的宇宙时间胶囊,能够被发现它的智慧生物轻易破译。在唱片封面上,有一系列的图饰,其中一个更重要的图片信息是:地球在银河系中的位置图标。尽管用于定位地球的方法非常巧妙,然而现在却认为存在固有缺陷,即任何人发现它后都很可能无法确切追踪到我们的地球在哪里。
旅行者号上的镀金铝盘(左)黄金唱片(右)
如果你要想确定太阳系在银河系中的位置,你就需要是绝对的参考系。我们可以以我们的夜空上的星星为参考,然而夜空会随着时间不断变化着的,恒星也都是彼此相对运动。我们可以标记出最亮的恒星,但他们也可能在没有任何预知情况下死于超新星或陷入黑洞。相反,旅行者号地图利用脉冲星作为地图标记。脉冲星是高速自转的中子星,当中子星的辐射束扫过地球时,我们就能接收到脉冲信号,此时该中子星就是脉冲星。
黄金唱片封面解释,在左下角为根据14颗脉冲星绘制的地图,让人确定地球位置
包含编码14个脉冲星相对距离和脉冲时间的彩色版本请点击此处输入图片描述
“旅行者”号黄金唱片上印有太阳系与14颗脉冲星相对方向,包括距离,和脉冲时间频率等。(先驱者10及11号也有脉冲星信息)。这些脉冲星虽然位于数千光年外,但在宇宙中是一些最精确、可靠的时钟。尽管他们的相对位置会随着银河系的运动轨道而改变,他们可以根据脉冲频率保持可识别并且与太阳系的相对位置将在数千万年内保持相对稳定。
一颗脉冲星,由中子组成,外壳为质子和电子,能够创造数万亿倍于太阳的表面极强的磁场。注意:自旋轴和磁轴
利用这14颗脉冲星作为对象标识绘制一幅地图以便外星智慧生物能够找到地球似乎是一个不错的计划。但自1970年代末以来,科学家发现了两个麻烦的事实很可能会使任何智能外星生命无法根据上述宇宙地图正确的定位到地球的位置。
一、在银河系可能有大约十亿颗脉冲星。基于银河系中恒星和恒星的形成的历史,我们已经能够确定,即使只有1%的超新星,就会有难以置信数量的中子星和黑洞。如今估计银河系有4000亿颗恒星,和最近的研究表明,在银河系大约有1亿的黑洞,中子星有十亿。几乎所有的中子星都有可能发生脉冲,他们的自旋轴和磁轴并不是完全一致的。确认地图上14颗脉冲星是银河系中哪14颗是一个艰巨的任务,更何况脉冲星周期并不是唯一的。
NASA的费米卫星构建出最高分辨率的高能宇宙地图。预计在银河系有20万以上的脉冲星,甚至多达10亿个