哈佛大学的天文学家开发了一种方法来识别绕太阳系运行的物体中可能存在的人造光源。这项研究由科学家 Avi Loeb 和他的博士后研究员 Omer Eldadi 领导，将所谓的 Loeb-Turner 测试应用于海王星外天体的数据，以区分太阳光的自然反射和技术产生的自身光发射。这项研究标志着寻找地球以外技术文明证据的重大进展。
这个概念源于大约十年前勒布和他的普林斯顿大学同事埃德·特纳在阿布扎比举行的一次会议上的一次随意交谈。两人都思考了一个有趣的问题：在多远的距离上可以观察到太阳系城市的灯光？初步研究得出的结论是，通过哈勃太空望远镜的深度曝光，可以从冥王星上探测到像东京这样的大都市的灯光。
检测背后的科学原理
勒布-特纳测试基于两种光源之间的根本区别。自发光源，例如灯泡或科技文明，其减弱程度与距离的平方成反比。然而，仅仅被反射阳光照射的物体，其亮度与距离的四次方成反比地降低。通过测量物体的亮度如何根据其与太阳的距离而变化，科学家可以推断出它是产生自己的光还是仅仅反射太阳辐射。
该方法的优雅之处在于其简单性。它不需要复杂的弱光源光谱，这是天文观测中的一项重大技术挑战。 Loeb和Turner于2012年正式发表了这一概念，为未来的应用奠定了理论基础。
对跨海王星数据的分析揭示了局限性
埃尔达迪最近完成了对小行星中心档案中存储的海王星外天体的所有可用亮度数据的详细分析。结果表明，当前的数据质量不足以以足够的统计置信度进行测试。研究结果的分布具有启发性：
- 53 个与阳光反射一致的数据箱
- 24 个垃圾箱兼容自发光发射
- 109 个垃圾箱表现出异常行为
异常箱的斜率超出了预期范围。研究人员将这些异常现象归因于未校正的仪器校准误差，而不是暗示存在外星技术的特定物理机制。尽管有这个初步结果，该团队仍然对未来的数据持乐观态度。
鲁宾天文台承诺探测技术飞跃
由美国国家科学基金会和美国能源部资助的鲁宾天文台提供了前所未有的机会来严格测试该方法。该望远镜将对十倍大的海王星外天体样本进行为期十年的单仪器统一校准调查。根据该团队的预测，这将使 Loeb-Turner 测试能够以大于 10 个标准差的统计置信度应用于数百个物体。
卓越数据和精确方法的融合为太阳系内发光城市规模技术结构的存在的明确答案铺平了道路。观察窗口可能会揭示一些当前调查无法发现的东西。
有关科学效率的历史背景和问题
勒布提出了一个关于天文学史的有趣问题：为什么革命性的发现经常面临延迟和遗忘？ 1952年，天文学家奥托·斯特鲁维（Otto Struve）发表了发现类太阳恒星附近木星质量行星的实用方法。他的想法被忽视了 43 年，直到 Michel Mayor 和 Didier Queloz 在 1995 年首次证实发现了这一发现，并因此获得了诺贝尔奖。有趣的是，Queloz 和 Mayor 的作品并没有引用 Struve 的文章。
勒布还提到了与加州理工学院的迈克·布朗的对话，他是发现海王星外天体的专家。当被问及他是否检查过这些物体的亮度是否如预期的那样因太阳反射而下降时，布朗回答说，很明显它们只反射阳光，排除了验证的必要。这个例子说明了无意识的假设如何阻止科学家从新的角度检查现有数据。
聚焦系外行星和智慧生命
这项工作不仅限于太阳系。 2001年，勒布提出了探测比邻星b夜侧光的想法，比邻星b是距离我们系统最近的系外行星，位于其主星的宜居带内。与学生埃莉莎·塔博尔（Elisa Tabor）进行的计算表明，如果地球上居住着外星技术文明，那么探测就有可能。这一研究方向将该方法的潜在影响范围扩展到了我们自己的行星系统之外。
后续步骤和未来影响
最直接的结论是，当前数据需要改进才能得出明确的结论。鲁宾天文台通过提供统一且统计上可靠的数据集，有望澄清海王星外天体是否仅反射阳光，或者某些天体是否表现出与自发射一致的特征。在未来几年中，天文学界将发现是否有观测证据表明目前太阳系内正在运行城市规模的技术。