弗里曼·戴森 (Freeman Dyson) 推测，假设的外星巨型结构会发出红外辐射，寻找这种副产品将是寻找外星生命的可行方法。 3D插图 Getty Images/NASA
先进文明的能源问题最终的解决方案是什么？著名英裔美国物理学家弗里曼·戴森提出，应该用镜子或太阳能电池板构成一个外壳，完全包围恒星，利用恒星产生的所有能量。
戴森在 1960 年的一篇论文中首次解释了这一概念，他 写道 ：“我们应该预料到，在进入工业发展阶段的几千年内，任何智慧物种都应该会占据一个完全环绕其母星的人工生物圈。”
如果这听起来像科幻小说，那是因为它确实是科幻小说：戴森的灵感来源于奥拉夫·斯塔普尔顿1937年的小说《造星者》，而且他一直对此持开放态度。这位已故科学家曾是新泽西州普林斯顿高等研究院的名誉教授。
尽管如此，由于戴森的思想家被科学界一些人认为在其职业生涯早期就值得获得诺贝尔奖，因此这个概念仍然深入人心，假想的巨型结构被称为戴森球，尽管这位物理学家后来澄清说，它们实际上是由“围绕恒星独立轨道运行的松散物体集合或群体”组成。
戴森在论文中还指出，戴森球会释放出可探测到的红外辐射废热，并提出寻找这种副产品将是寻找外星生命的可行方法。 然而，他补充说，红外辐射本身并不一定意味着存在外星智慧生命，寻找此类辐射源的最重要原因之一是，可能会发现新型的自然天体。
“当时的科学家们大多持开放态度，他们并不认为外星文明存在的可能性很大，但他们认为寻找废热是一个不错的选择，”科技作家乔治·戴森在电子邮件中说道。戴森是家中六个孩子中的老二，他是一位科技作家。“从《脚步声》到《星际迷航》，科幻小说都采用了这个想法并大肆宣扬，而社会评论家则借用戴森球来质疑科技无限增长的合理性。”广告反馈
老戴森本人则认为，“直接搜寻智慧生命会更有意义，但技术是我们唯一有机会发现的东西。”
物理学家弗里曼·J·戴森 (Freeman J. Dyson) 在 1960 年的一篇论文中提出了有关假设的外星巨型结构的理论，照片拍摄于 1963 年 8 月。 美联社
20世纪60年代，人们根本无法真正搜寻戴森球，但近年来，许多研究人员一直在寻找它们，其中包括SETI研究所（一个致力于寻找地外文明的非营利组织）和费米国家加速器实验室（简称 费米实验室）的研究人员。如今，一项新的研究对银河系中的500万颗恒星进行了观测，结果表明，七个候选恒星可能拥有戴森球——这一发现引起了人们的关注，也引发了其他理论的探讨。
可能性
该研究的作者于 5 月 6 日在《皇家天文学会月刊》上发表了这项研究成果，专门寻找戴森球，这种现象是恒星附近无法用其他任何方式解释的红外热量形式。
研究小组利用从可拾取红外特征的望远镜获取的历史数据，观察了距离地球不到 1,000 光年的恒星：“我们从 500 万颗恒星的样本开始，然后应用过滤器，试图尽可能地消除数据污染，”该研究的主要作者、瑞典乌普萨拉大学物理和天文系博士生 Matías Suazo 说。
“到目前为止，我们已经知道七个光源在红外线下发光，但我们不知道原因，所以它们很引人注目。”
苏亚佐警告说，没有确凿的证据表明这七颗恒星周围有戴森球。
“我们很难找到这些光源的解释，因为我们没有足够的数据来证明红外光的真正成因，”他说。“它们可能是戴森球，因为它们的行为符合我们的模型预测，但也可能是其他东西。”
可以解释红外光的自然原因包括观测结果排列不齐，背景中的星系与恒星重叠，行星碰撞产生碎片，或者恒星可能还很年轻，因此仍然被热碎片盘包围，而行星就是由这些碎片盘日后形成的。
5 月 6 日这项研究的作者利用美国宇航局广域红外巡天探测器（WISE）望远镜（左）和盖亚天文台的数据，确定了七颗可能拥有戴森球的候选恒星。 美国宇航局/喷气推进实验室/欧空局
研究人员使用的数据来自两台现役太空望远镜——美国宇航局（NASA）的 广域红外巡天探测器（WISE ）和欧洲航天局的盖亚望远镜——以及一项名为“两微米全天巡天”（Two Micron All Sky Survey）的红外天文巡天项目。该项目也被称为2MASS，是由马萨诸塞大学与美国宇航局喷气推进实验室于1997年至2001年间合作开展的。
这些候选恒星均为红矮星，这是银河系中最常见的恒星类型。它们比太阳更暗，更小，这使得后续观测更加困难。目前尚不清楚这些恒星周围是否有行星，因为目前还没有任何能够发现行星的望远镜观测到它们。然而，迄今为止，科学家们已发现的数千颗系外行星中，有许多围绕红矮星运行，这使得它们的存在可能性很大；据美国宇航局称，围绕红矮星运行的行星更有可能宜居。
3 月份发表的一项早期研究使用与新报告相同来源的数据，也发现我们银河系中 500 万颗恒星的样本数据集存在红外异常。
韦伯太空望远镜的工作
“我们得到了53个无法很好解释的异常现象候选体，但不能说它们全部都是戴森球的候选体，因为这不是我们专门寻找的，”领导了之前研究的意大利的里雅斯特国际高等研究院博士后研究员加布里埃拉·孔塔多（Gabriella Contardo）说道。她还补充说，她计划将这些候选体与苏亚佐的模型进行对比，看看有多少与该模型相符。
“在断言它们可能是戴森球之前，你需要排除所有其他假设和解释，”她补充道。“要做到这一点，你还需要排除它不是某种碎片盘或某种行星碰撞的可能性，这也能推动天文学其他领域的科学发展——所以这是一个双赢的结果。”
孔塔多和苏阿佐都认为，需要对这些数据进行更多研究，最终他们可以借助美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜获取更多信息，因为它的功率足以直接观测候选恒星。然而，由于监管该望远镜使用的程序冗长且竞争激烈，获得使用权可能需要一些时间。
如果戴森球真的存在，它们能用来做什么呢？“想象一下，如果我们拥有的能量和太阳每秒提供的能量一样多，我们就能做闻所未闻的事情，”苏亚佐说。“我们可以进行星际旅行，如果我们愿意，甚至可以把整个太阳系移动到我们想要的位置。”
但不要抱太大希望，因为 建造这些假想建筑所需的技术和原材料远远超出了人类的掌握范围。
“它们太大了，地球上现有的资源都不足以建造它们，”苏亚佐补充道。“弗里曼·戴森说过，我们应该拆掉木星——整个星球（为了获取原材料）。”
这种超巨大的规模可能意味着戴森球即使存在，也是非常罕见的。
“这项研究的重要性在于，它首次提供了强有力的证据，证明我们的银河系中并没有很多戴森球，这与一些人的预期相反，他们认为戴森球可能是科技物种向其太阳系扩张的必然结局，”该研究的共同作者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授杰森·赖特通过电子邮件表示。
“马蒂亚斯（苏亚佐）发现的候选天体非常重要，因为无论它们是什么——它们很可能是被某种罕见事件（如行星碰撞）产生的物质包围的恒星，尽管它们可能是戴森球——它们都是罕见而有趣的物体，值得进一步研究，例如通过詹姆斯·韦伯太空望远镜进行研究。”
破碎的球体
戴森于 2020 年去世，当时他的任何球体都未能被发现——尽管这些球体只是以他的名字命名的十几个创意之一。
“作为一名年轻的科学家，戴森证明了三个相互竞争的量子理论实际上是同一个理论——他一举终结了这场竞争，”德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学与整合生物学莱斯利·瑟吉纳教授威廉·普雷斯说道。他并未参与这项研究。“后来，他将自己的天赋运用到天文学、宇宙学、地外空间，以及地球上核扩散这一现实问题。在他去世时，他被公认为一位富有启发性和创造性的思想家。”
乔治戴森也证明了他父亲对各个学科的着迷和广泛了解。
“他利用自己较短的注意力和对官僚主义的厌恶，为五个数学领域和十一个物理学领域，以及理论生物学、工程学、运筹学、文学和公共事务做出了贡献，”小戴森说道。“他的许多想法都引发了争议，他的指导原则之一是‘宁可犯错，也不要含糊其辞’。”
台湾国立清华大学天文学副教授后藤智嗣（Tomotsugu Goto）表示，这项新研究的研究人员所采用的方法，可能为寻找地外文明提供一条更有成效的途径。他本人并未参与这项研究。
“然而，类似戴森球红外信号的恒星周围碎片盘的污染仍然令人担忧，”他在一封电子邮件中补充道。“作者认为，（矮星）周围的碎片盘很罕见，但从500万个来源中选出的7个候选‘作者’也同样罕见。尽管如此，这7个候选者仍需要用强大的望远镜进行进一步研究，以进行更明确的评估。”
5 月 23 日发表的一篇论文回应了苏亚佐及其同事的论文，该论文指出，七颗恒星中至少有三颗被“误认为”是戴森球，而可能是“热狗”——被热尘埃遮蔽的星系，其余四颗也可能可以用这种方式解释。
由于苏亚佐的研究触及人类是否是宇宙中唯一存在生命这一根本问题，对戴森候选行星的搜寻跨越了不同领域——包括基础科学、哲学和宗教——因此可能会增加年轻科学家的参与度和科学界对这一主题的兴趣，SETI成员、格鲁吉亚第比利斯自由大学物理学院副院长扎扎·奥斯马诺夫 (Zaza Osmanov) 表示，他也没有参与这项研究。
然而，他补充道，七个戴森球候选体的辐射指纹也可能用自然现象来解释。“任何辐射，即使是非常有趣的辐射，其人工起源的假设，都应该是所有可能的自然解释都用尽之后的最后跳板，”奥斯马诺夫说。“为此，未来的研究是必要的。”
至于戴森本人来说，如果他还活着，他也会高度怀疑这些观察结果是否代表着技术特征，他的儿子乔治认为：“但新的、非技术天文现象的发现正是他认为我们应该出去寻找的原因。”