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原文作者：Michelle Starr
翻译：黄诗欣
校对：马艺朔
美工：邱和琴
后台：朱宸宇
https://www.sciencealert.com/jwst-just-examined-two-stars-suspected-of-harboring-dyson-spheres-heres-what-it-found
牧夫天文
如关于戴森球的艺术想象图。
（图片来源：Віщун/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0）
宇宙深处，或许存在某个外星文明，他们掌握了在恒星周围建造巨型构筑物的技术，能以难以想象的规模获取恒星能量。
1960年，理论物理学家弗里曼・戴森（Freeman Dyson）首次提出戴森球设想。戴森球是一个假想的巨型结构，一个足够发达的文明通过建造一个由接受器和能量转换器构成的球，就可以利用他们自己那颗恒星完成无限燃料供应。如今，戴森球已然成为搜寻地外文明的标志性概念之一。
原因在于，戴森球这样的结构会改变恒星的光信号，这种变化能够在地球上被探测到，进而帮助人类发现先进的外星文明。
如今，天文学家借助韦布空间望远镜灵敏的红外探测设备，对两个最具可信度的戴森球候选天体展开观测验证。
“废热，就是整个问题的核心。” 宾夕法尼亚州立大学天体物理学家奥利维娅・柯蒂斯（Olivia Curtis）解释道，“一个文明可以用太阳能收集装置把恒星包裹起来，但永远无法规避热力学定律。所有捕获的恒星光能，最终都会以温热的中红外辐射形式重新释放出来。”
这种红外辐射无法避免。就像笔记本电脑、灯泡工作时都会散发热量一样，采集那些恒星能量的装置都会有同样的问题。假想中的巨型构筑物体量越大，额外释放的红外辐射就会越强。
瑞典乌普萨拉大学天体物理学家埃里克・扎克理松（Erik Zackrisson）牵头开展的赫菲斯托斯计划（Project Hephaistos），目标正是寻找这种红外辐射。即便最终找到的信号是错误的，也能帮助人类优化搜寻外星科技的方法，厘清宇宙中究竟有多少自然现象能够模拟这类技术信号。
研究团队筛查了银河系约500万颗恒星，专门寻找上述红外盈余现象：即恒星发出的中红外光线超出普通恒星正常的辐射水平。
经过层层严苛筛选，共有7颗恒星杀进了决赛圈，而此次研究的两颗恒星，是这批候选天体中最有说服力的目标。
然而韦布望远镜很快就证实，这两个候选天体并非戴森球，背后的真相也非常简单：两颗恒星后方各有一个星系，其光线叠加在了恒星信号之上，造成了红外辐射盈余的假象。
“第一批观测图像就给出了答案。” 柯蒂斯说，“在最短的观测波段上，我们主要看到的是恒星本身；当观测波长提升至10微米、再到15微米时，恒星亮度逐渐减弱，旁边却出现了第二个光源。当你看到原本红外巡天卫星WISE观测到的单一光源其实来自两个天体时，就能明白发光主体根本不是那颗恒星，后续光谱分析只是印证了图像给出的结论。”
这两个背景星系并非普通星系。二者在红外波段亮度极高，恰好落在天文学家搜寻戴森球废热信号的目标波段范围内。
韦布望远镜通过不同红外滤镜拍摄的候选天体D（上排）与候选天体E（下排）。（图片来源：Zackrisson et al., arXiv, 2026）
位于候选恒星D后方的星系，疑似是一个热尘埃遮蔽星系（Hot DOG）：星系中心的超大质量黑洞持续加热周围巨量的尘埃云。
候选恒星E后方的星系，则很可能是一个富尘埃星暴星系，星系内部正在疯狂孕育新生恒星。
这两类星系本身就会释放天文学家一直想要寻找的红外辐射。
从地球视角来看，两个遥远星系几乎都恰好处在较近的前景恒星正后方。当初发现它们的广域红外巡天探测器（WISE）分辨率有限，信号发生混叠，让两套独立天体看起来像是融为一体，从而形成了无法解释的红外辐射盈余。
“候选天体D通过了所有数据筛查……它是最有可能是戴森球的天体，我们给它优先安排了韦布望远镜观测。” 柯蒂斯介绍道，“结果我们发现，它后方竟然藏着一个星系，二者仅相差约1角秒。放到天空尺度上，这相当于在三英里外看一枚硬币。宇宙把这个星系藏得堪称完美，说实话我还有点佩服。”
柯蒂斯指出，候选天体E的识别难度更高。它后方的星系形态延展、结构零散，前景恒星几乎刚好落在星系最明亮的一个红外团块上，可以说是最容易造成误判的位置。
“这种巧合让观测分析格外棘手。在星系辐射最强的波段上，恒星信号直接淹没其中。最后，我唯一能清晰分离恒星信号的线索，只剩它的衍射尖峰。正是这种长条辐射纹路，才让韦布拍摄的恒星呈现标志性的星芒。依靠它定位恒星，有点像在人群中靠一顶帽子认出一个朋友。” 她说道，“我在这些星芒分析上耗费的时间多到不想提，至今还有点‘记恨’这个星系。”
但这项研究的收获，远不止是排除了两个不符合条件的戴森球候选天体。
这次搜寻意外让天文学家发现了两个极具科研价值的星系，如果不是本次观测，它们或许永远不会被人类注意到。
同时，人类也见识到了宇宙能够制造出的最逼真的 “仿戴森球” 。
为厘清信号来源，研究团队还研发出全新分析方法，用来分离叠加的天体光线，克服韦布望远镜自身的观测局限。
此外，这两组恒星和星系精准对齐的天体系统，更是一份留给下一代巨型望远镜的绝佳观测素材：天文学家可以利用距离更近的前景恒星作为自适应光学参考星，对后方的遥远星系开展高精度观测。
“这场搜寻带来的收获，和外星人毫无关系。” 柯蒂斯表示。
这项研究证明：排除一个极具吸引力的候选目标，绝不等于一无所获。
发现两个最优戴森球候选天体实则是星系在 “抢镜”的研究成果，能够让后续搜寻工作变得更加可靠。
“新兴学科领域在一次次甄别各类误判信号的过程中变得愈发成熟。每一次错判都能为后续巡天项目制定排除标准。我们现在摸清了最容易制造假象的天体：一类罕见的尘埃包裹星系，在可见光波段平平无奇，在中红外波段却异常明亮。” 柯蒂斯说，“此前，从来没有人对戴森球候选天体开展如此完整的层层验证：从全天初筛、射电成像，一直到韦布望远镜观测。未来的搜寻工作可以直接沿用这套完整流程。任何能通过全部检验的候选目标，才真正值得我们重点关注。”
责任编辑：DAIKIN
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NGC 4372与暗饰带星云
图片来源：NASA
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