晚饭后,我女儿问我仙女星系和银河系的外星人会不会打架
昨晚吃饭的时候,我女儿突然放下筷子,特别认真地问我:“爸爸,仙女星系和银河系要是撞上了,那边的外星人和我们这边的外星人会打起来吗?”我愣了一下,不是因为这个问题难,而是我意识到——我自己好像从来没认真想过这两件事之间的关系,我们都知道仙女星系正在靠近银河系,我们也总在讨论外星人在哪里,但把这俩放一块儿聊,还真有点意思。
所以我把我知道的、查到的、想明白的,都写在这儿了,可能有点长,但我尽量说得像聊天一样。
先说清楚这俩星系是什么关系
仙女星系,学名叫M31,是离我们银河系最近的一个大星系,有多近呢?大概250万光年,这个数字听着吓人,但在宇宙尺度上,真的就是隔壁邻居,而且它和我们银河系一样,都是旋涡星系,质量差不多,结构也类似,你把它想象成银河系在宇宙中的“双胞胎哥哥”也不过分。
关键的信息是:它正在以每秒约110公里的速度朝我们冲过来。你没看错,不是远离,是直奔而来,天文学家通过哈勃望远镜观测仙女星系的光谱蓝移,确认了这件事,预计大约37.5亿年后,这俩星系会正面相遇,然后开始一场持续十几亿年的合并大戏,最终融合成一个巨大的椭圆星系,已经有科学家给这个未来新星系起好名字了,叫“Milkomeda”——银河(Milky Way)和仙女(Andromeda)的合体词。
那外星人呢?两个星系各自有多少“机会”
这个问题得分两层看,第一层是“有没有”,第二层是“有多少”。
先说银河系这边,我们自己的星系里有大概1000亿到4000亿颗恒星,近几年开普勒望远镜的数据告诉我们,几乎每颗恒星都有行星,保守估计,光是处于“宜居带”的类地行星,银河系里可能就有3亿颗以上,这个数字是NASA在2020年发布的,不是瞎猜的,是根据开普勒的凌星观测数据外推出来的,3亿颗潜在的生命摇篮,想想都让人头皮发麻。
再说仙女星系,它的规模比银河系还大一圈,恒星数量估计在1万亿颗左右,按照同样的行星形成概率去推算,仙女星系里的宜居行星数量,只多不少,所以从纯粹的统计学上看,仙女星系有外星生命的概率,和银河系至少是同一量级的,甚至可能更高。
但这里有个很微妙的点,我查资料的时候才意识到:我们现在聊的“外星人”,可能根本不是我们想象中的那种外星人。
| 可能的生命形式 | 特征描述 | 与人类相似度 |
| 细菌级微生物 | 最简单、最可能普遍存在的形式 | 极低 |
| 智慧文明(类似人类) | 具备技术能力,能操纵能量、通信 | 中等 |
| 后生物文明 | 可能已脱离肉体,以信息或能量形态存在 | 几乎为零 |
| 跨越星系级文明 | 能利用整个星系的能量(卡尔达肖夫III型) | 我们无法想象 |
说实话,我自己倾向于认为,宇宙里最不缺的就是微生物级别的简单生命,但智慧文明,尤其是能跨星系交流的那种,可能比我们预期的要少得多,不是因为不存在,而是因为时间对不上。
5亿年,这个时间跨度本身就挺让人沉默的
我们总说仙女星系和银河系要撞了,好像明天就会发生似的,但37.5亿年是什么概念?地球上最早的生命出现大概是38亿年前,也就是说,从原始汤里冒出第一个自我复制的分子,到现在你拿着手机看这篇文章,这整个过程的长度,差不多就是仙女星系撞过来还要等的时间。
这说明两件事。
第一,在合并发生之前,银河系和仙女星系内部可能已经各自演化出好几轮智慧文明了,有些可能刚刚萌芽,有些可能早就灭绝了,有些可能已经离开这个宇宙角落去了别处,我们人类现在处于银河系猎户座旋臂上一个不起眼的角落,刚刚学会往外太空发射无线电信号不过一百多年,而37.5亿年后,如果人类的后代还存在,他们眼中的“仙女星系撞银河系”,可能只是夜空中一个越来越大的光斑,慢慢填满整个天穹。
第二,如果真的存在能活过亿年量级的超级文明,他们面对星系合并的态度,和我们面对台风过境的准备,可能完全是两码事。恒星碰撞概率极低根本不用担心,真正有价值的是星系合并时大量气体云被压缩、引发剧烈恒星形成的那些区域——那是能源,是资源,是新的边疆。
两个星系的外星人,会互相发现对方吗
这事儿我琢磨了很久,结论是:可能性很小,但不是零。
250万光年的距离摆在那里,即使仙女星系里有个和我们水平差不多的文明,在同一时间窗口内朝银河系方向发射无线电信号,等信号到我们这儿,250万年过去了,反过来也一样,沟通几乎不可能同步,只能单方面喊话,就像两个人隔着太平洋各说各的,还听不到对方的声音。
但有一种情况除外:如果某个文明存在的时间跨度远超250万年,那它就有足够的时间把信号送来,再等个几百万年收到回复。这种文明的时间观念可能和我们完全不同,它看我们,可能就像我们看朝生暮死的蜉蝣。
另外还有个小细节,挺有意思,仙女星系和银河系的外围暗物质晕,其实可能已经开始接触了,我们看不见暗物质,但引力作用是真的,也就是说,这两个星系还没有视觉上的接触,引力上已经开始“握手”了。如果有文明能探测暗物质分布,它们早就知道邻居来了。
那费米悖论是不是更扎心了
聊到这儿,我女儿又问了一句:“那为什么我们到现在都没见过外星人?”她说的就是著名的费米悖论——宇宙这么大、行星这么多、时间这么久,他们在哪儿呢?
放在仙女星系和银河系这个框架里看,这个问题变得更尖锐了,两个星系加起来近两万亿颗恒星,几十亿颗宜居行星,随便哪个文明比我们早出现几百万年,它都应该已经遍布整个星系了——至少留下点什么,但我们什么都没看到,没有戴森球,没有星际飞船的尾迹,没有特意发给我们的一条“嘿,你们不是孤独的”。
可能的解释有很多种,我挑几个我觉得最站得住脚的说说:
- 大过滤器在前方。生命很容易诞生,但智慧文明在发展到能星际航行之前,总会因为自毁(核战争、环境崩溃、失控的人工智能)而灭绝,我们可能还没走到那个坎。
- 时间错位。智慧文明确实此起彼伏,但宇宙时间尺度太大,两个文明同时存在且距离足够近的概率极低,可能仙女星系那边最辉煌的帝国在20亿年前就已经落幕了,而人类刚开始直立行走那会儿,他们最后的信号刚好掠过地球。
- 他们存在,但我们认不出来。如果一个文明已经进入了后生物阶段,以信息形式存在于某种我们无法探测的介质中,或者他们的技术表现形态已经和自然现象无法区分——那我们天天在看他们,但压根不知道那是他们。
- 动物园假说。他们知道我们在这儿,但选择不干涉,像我们对待自然保护区里的部落一样,远远看着,不打扰。
坦白讲,这个问题目前没有答案,但每次想到这些,我反倒觉得挺踏实的,知道自己不知道,本身就是一种清醒。
傍晚再次抬头看的时候
文章写到这儿,天已经黑了,我走到阳台,往东北方向看,仙女星系就在那儿,仙女座的方向,一个模糊的小光斑,肉眼就能看到,是人类裸眼能看到的最远的天体,250万年前的光,从那片恒星海洋里出发,经过这么漫长的旅行,刚刚好落进我的眼睛里。
我和女儿说,你看到的那个小光点,里面有上万亿颗太阳,如果每一颗太阳旁边都有一颗行星,上面有谁也在抬头看,他看到的银河系——我们的家——也是这么一个小小的、模糊的光斑,他们可能有自己的晚饭时间,有自己的孩子问类似的问题,有自己的望远镜,有自己的困惑。
然后我们撞还是不撞,反而是最不重要的事情了。
参考文献:《The Road to Galaxy Formation》(William C. Keel)、NASA Exoplanet Archive 2023年度数据报告、A. Loeb & M. Zaldarriaga关于21厘米宇宙学信号中暗物质晕早期相互作用的论文
