在Proxima Centauri B看到人造灯会需要什么?

隔壁有外星文明吗?它’s…可能(ISH)。在2020年代后,我们发现了一个信号 the direction of Proxima Centauri(不一定) Proxima Centauri),我们最近的邻居之星。 项目突破通过倾听命名为BLC-1,信号仍在分析中以确保其不是’t只是我们自己的文明的回声–通常他们结果是什么。但为什么不仅直接看看Proxima Centauri的行星和 如果有文明吗?

从太空,最明显的迹象留在地球上的人们是我们星球夜间的光芒。我们的城市发光 ’s流入宇宙。问题是,我们目前的望远镜一代不足以看到遥远世界的灯光。但是,几位研究人员正在测试下一代望远镜的能力已经在绘图板上。这一发现?是的!如果先进…or glowy enough…我们可以看出另一个文明是否在Proxima Centauri上有灯。

8K汇编从地球上方的国际空间站采取的镜头’s City Lights

韦伯Cam.

有几种方法可以在另一个星球上讲述外星技术。例如,我们可以看到遥远的世界摇摆光的光线与大型星座的卫星过境(我们的方向’re headed in)。核冲突(哎哟)可能可检测到大气污染。但是,虽然这种技术的迹象也可能是由天然现象造成的轨道碎屑或彗星撞击,但人工照明与星星的自然光不同。斯坦福大学的Elisa Tabor和哈佛大学亚伯拉罕Loeb拿走了James Webb Space Telescope(JWST) 虚拟外星人灯狩猎试驾。詹姆斯韦伯 哈姆’实际上已经推出了 所以研究测试了JWST的纸张规范’s capabilities.

Virtual JWST培训Proxima B–在Proxima Centauri系统中的一个确认的行星,可能举办文明。位于地球的4.25点心, Proxima B. 是一个岩石世界在M级的可居住区 红矮人 星级职业星中心 - 仅仅是我们太阳质量的12%。 Proxima B比我们在大约1.6大米和3.3倍半径的大小的余地。它轨道轨道距离仅110天的距离为700万公里–只有5%的距离距离绕太阳的距离。

在Proxima Centauri确认的行星!–Video by Fraser Cain – Universe Today

Tabor和LoEB将人工照明缩放为从行星的天段反射的太阳能照明的一部分。这一规模的0%将假设地球的夜间是完全暗的,没有人工照明。 100%意味着行星的夜间作为天晶片同样明亮。假设文明在Proxima B上使用的光类型类似于 LED 在具有明显的人工的地球上 光谱。 结果?如果Proxima B的人工夜间照射达到5%的自然杜斯,则照明JWST可以检测85%确定性的人造光。如果人工照明达到9%JWST’S检测信心上升至95%。

5%的照明没有’听起来很多,对吧?好吧,我们正在谈论来自的光明 星星。随着Proxima Centauri与我们的太阳(约有20,000次调光)相比,这是微弱的’仍然很多光。通过比较,地球’S的人工照明仅是反射恒星照明的0.001%。换句话说,如果Proxima B主持作为美国的文明,JWST WORNN’t检测它。那些灯需要更加明亮500倍。那种情况是合理的。 Proxima B轨道如此紧密地靠近其宿主明星,它可能是锁定的 - 地球的一侧总是面向恒星,而另一侧是永恒的夜晚。在整个锁定的星球上的文明可能需要专注于照明基础设施,并且可能是塔博尔和丝网假设,使用非常明亮的轨道镜将阳光反射到可以由我们的望远镜看到的地球的夜间。

该信息图表将Proxima Centauri(Proxima B)周围的行星轨道与太阳系的相同区域进行比较。 Proxima Centauri比太阳和地球轨道更少于汞而变得更加凉爽。结果,它位于可居住的区域内,在地球表面上可以存在液态水。

接下来,下一个Gen:Luvoir和Habex

Tabor和Loeb表明其他未来的望远镜如Luvoir (大型紫外光光红外测量仪) 在发现遥远文明的光辉时可能比JWST更有能力。出版后几天,托马斯在图森大学的天文学系中亮相, 只是那些数字。 Beatty审查了Luvoir和Habex (可居住的外延天文台) 为了确定这些望远镜的潜力,不仅可以在Proxima B上检测城市灯,而且还要在距离距离30pc(Parsecs。1pc = 3.26轻的岁月)上的行星轨道。 Luvoir和Habex都有代码目录和直接形象的Exoplanets,并计划在2035年推出。

Luvoir天文台的计算机渲染– Credit NASA

与使用虚拟JWST的Tabor和Loeb类似,Beatty Pointed Virtual Luvoir和Habex Visiaatories,在一些具有已知世界的星际系统,如Proxima B等人,以及类似的地球般的世界轨道 g,k和m级星星。 Beatty还缩放了城市化的行星表面的百分比。城市化越多,星球更亮’night。该模型中的人工照明的类型模拟了地球上最常见的灯光 - 高压钠街灯反射混凝土表面,该亮度距离的混凝土表面还具有自然星光的光谱。所以变量是a)距离地球b)行星’S的城市化水平和c)星球的恒星是轨道的。在每个场景中,虚拟范围是成像行星至少100小时,以通过空隙收集足够的光流以解决目标。

Habex天文台使用52米的漂浮六角形来阻挡不需要的星光灯– Credit NASA

盲目亮

beat (2021) Figure 5 See Description below – click to enlarge

以上来自beatty的数字’S出版物展示了地球距离,城市化程度和父母明星的距离之间的交易。前两个变量,城市化水平和地球的距离,是自我明显的。人造灯光更亮,他们更容易看到。如果行星依靠接近地,它的灯更容易看到。但父母明星也在了解中发挥作用。行星轨道较小,调光明星具有更好的对比。他们的星星足够晕染,不能压倒人工照明,因此在M个红矮星星系统的行星上可以看到较低的城市化水平。这个数字’蓝色彩色阴影表示 检测的确定性。 1 sigma(希腊字母’S表示在图中)确定约为67%。 3 sigma更接近99%。 10 sigma几乎100%。

然而,虽然较弱的恒星提供对检测人工照明的更好的对比度,但是它们可居住的区域半径非常小。行星轨道与星际轨道紧密,如果给定的红矮人超过10倍,我们就可以将行星与明星区分开来。图中的操作项称为IWA或“Inner Working Angle”在这个星球现在明显太近靠近父母的明星,为城市的灯光才能可检测到。更遥远的目标,然后更加偏僻的太阳恒星(G黄色矮人(我们的太阳)和K橙色矮人),其中行星轨道越来越远,并且比他们的星星更明显。

然而,当时,这些行星需要更高的城市化百分比,因为他们更明亮的父母明星为这些行星的夜班创造了更不利的对比。如果轨道M星,距离城市化水平有0.4至3%的城市化水平的行星将有可见的城市灯,而G / K星的行星将需要向上10%。除了10PC之外,只有行星轨道轨道G / K星具有可见的城市灯光,但需要更高的城市化百分比。任何显着检测的最大范围都是30pc。该图中使用的4个范围是Luvoir(A / B)和两个版本的Habex版本。 Luvoir A功能更强大的15米镜子,带Luvoir B 8米镜子。 Habex(SS)是与浮动太阳能阴影配对的Habex范围,以过滤横梁,有助于检测行星。

Ecumenopolis. - 城市星球

这种复合图像已成为流行的海报,显示了一个 地球全球视图在晚上,从400多个卫星图像编制。美国宇航局研究人员使用这些夜间灯光的图像来学习城市地区的天气。 信用:美国国家航空航天局/ NOAA – click to englarge

对于所有自己的城市灯,地球’S表面只有0.05%城市化。我们的望远镜不会’能够看到我们在Proxima Centauri停放了我们。百分比的城市化可以帮助我们更清楚地看到一个遥远的文明,比如100%。但…what exactly 100%城市化? ecumenopolis。

在空间战略视频游戏中的Ecumenopolis世界的光芒 斯蒂拉里斯 由于您的文明在模拟星系中的文明开发了几个世纪,游戏中的居住行星可以进入这些城市世界。–来自视频游戏的图形Stellaris,由Paradox Interactive开发和发布。与许可一起使用– click to enlarge

Ecumenopolis.是一个城市星球 - 一个巨大的城市覆盖整个表面的世界。科幻小说中存在几个例子,例如ISAAC Asimov的rstoror的人帝国首都星球’S基础三部曲,共和国/帝国首都明星战争,或Ecumenopolis Planet类型在我最喜欢的空间战略视频游戏中 斯蒂拉里斯 (在写这篇文章时,我肯定是为了灵感而扮演的灵感)。但不仅仅是一个令人讨厌的科幻概念,它 ’可以想象,先进的文明可以完全在无休止的城市景观中彻底涌现世界。这样的世界有多可见?

图6来自Beatty’S文章展示了来自Ecumenopolis的高压钠灯的明显强大辉光。这些灯在突出区域的600nm范围内达到峰值。

beat modelled the results and found that future telescopes would be capable of detecting Ecumenopolis worlds around 82颗星 在太阳的恒星邻居。那’令人惊讶的空间。因此,如果有人在明亮地发光,我们可能会在未来十年中看到它们。

Proxima B-EACON

beat’S的工作表明,近距离的Red Dwarf Stars提供了检测城市世界的最佳机会,意思是Proxima B是当前的主要目标。检测Proxima B的Ecumenopolis版本将是 简单的 对于下一代望远镜。事实上,我们可以在地球上检测到0.5%的城市化。那’s still 10次 more than Earth’■目前的城市化。然而,目前的城市增长率将地球放置在未来百年内的0.5% - 恒星时间眨眼。如果确实存在外星文明,假设技术文明居住,他们已经达到了这种城市化程度。然后’s the thing – we don’实际上知道技术文明很长一生。 那’我们做了seti的原因之一。 在那里找到别人闪耀的别人’更希望我们也可以保持灯光。

特征图像描述: Ecumenopolis行星轨道轨道Proxima Centauri样式Red Dwarf Star–来自视频游戏的图形Stellaris,由Paradox Interactive开发和发布。 巨大的感谢 悖论互动斯蒂拉里斯 允许使用他们很酷的Ecumenopolis截图在本文中的团队。通过寻找,用环世界,戴逊球员和ecumenopolis行星建立自己的先进文明 蒸汽的恒星.

马修连丝

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更多探索

[2105.08081]来自Proxima B(Arxiv.org)的人造灯的可检测性

[2105.09990] EXOPLANETS(ARXIV.ORG)夜间城市灯的可检测性

斯蒂拉里斯盛大战略科幻视频游戏

詹姆斯韦伯太空望远镜– Webb/NASA

刚刚从Proxima Centauri检测到非常有趣的无线电信号– Universe Today

居住的外延天文台(Habex)(NASA.GOV)

Luvoir(Nasa.gov)

潜在的居住的外延围绕最近的明星!– Universe Today

适合世界的颜色– Universe Today

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