Durante gli anni '30, gli astronomi hanno capito che l'Universo è in uno stato di espansione. Negli anni '90 si sono resi conto che il ritmo con cui si sta espandendo sta accelerando, dando origine alla teoria dell '"energia oscura". Per questo motivo, si stima che nei prossimi 100 miliardi di anni, tutte le stelle all'interno del gruppo locale - la parte dell'Universo che comprende un totale di 54 galassie, compresa la Via Lattea - si espanderanno oltre l'orizzonte cosmico.
A questo punto, queste stelle non saranno più osservabili, ma inaccessibili, il che significa che nessuna civiltà avanzata sarà in grado di sfruttare la loro energia. Rivolgendosi a questo, il dott. Dan Hooper - un astrofisico del Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) e dell'Università di Chicago - ha recentemente condotto uno studio che indicava come una civiltà sufficientemente avanzata potesse raccogliere queste stelle e impedire che si espandessero verso l'esterno.
Per il bene del suo studio, che è apparso di recente online sotto il titolo "Vita contro energia oscura: come una civiltà avanzata potrebbe resistere all'espansione accelerata dell'universo", il dott. Dan Hooper ha considerato come le civiltà potrebbero essere in grado di invertire il processo cosmico espansione. Inoltre, suggerisce i modi in cui l'umanità potrebbe cercare segni di tale civiltà.
Per dirla semplicemente, la teoria dell'Energia Oscura è che lo spazio è pieno di una misteriosa forza invisibile che contrasta la gravità e fa espandere l'Universo a un ritmo accelerato. La teoria ebbe origine con la Costante Cosmologica di Einstein, un termine che aggiunse alla sua teoria della Relatività Generale per spiegare come l'Universo potesse rimanere statico, anziché essere in uno stato di espansione o contrazione.
Mentre Einstein si era smentito, grazie alle osservazioni che mostravano che l'Universo si stava espandendo, gli scienziati hanno rivisitato il concetto al fine di spiegare come l'espansione cosmica sia accelerata negli ultimi miliardi di anni. L'unico problema con questa teoria, secondo lo studio del Dr. Hooper, è che l'energia oscura alla fine diventerà dominante e il tasso di espansione cosmica dell'Universo aumenterà esponenzialmente.
Di conseguenza, l'Universo si espanderà al punto in cui tutte le stelle sono così distanti che le specie intelligenti non saranno nemmeno in grado di vederle, figuriamoci esplorarle o sfruttare la loro energia. Come il Dr. Hooper ha detto a Space Magazine via e-mail:
“Negli ultimi 20 anni i cosmologi hanno appreso che il nostro universo si sta espandendo a un ritmo accelerato. Ciò significa che nei prossimi 100 miliardi di anni circa, la maggior parte delle stelle e delle galassie che ora possiamo vedere nel cielo scompariranno per sempre, cadendo al di là di tutte le regioni dello spazio che potremmo raggiungere, anche in linea di principio. Ciò limiterà la capacità di una civiltà avanzata di un futuro molto lontano di raccogliere energia, e quindi limiterà qualsiasi numero di cose che potrebbero voler realizzare. "
Oltre a essere il capo del gruppo teorico di astrofisica presso la FNAL, il Dr. Hooper è anche professore associato presso il Dipartimento di astronomia e astrofisica dell'Università di Chicago. Come tale, è ben versato quando si tratta delle grandi questioni dell'intelligenza extraterrestre (ETI) e di come l'evoluzione cosmica influenzerà le specie intelligenti.
Per affrontare il modo in cui le civiltà avanzate vivrebbero in un simile Universo, il Dr. Hooper inizia supponendo che le civiltà in questione siano di tipo III su scala Kardashev. Chiamata in onore dell'astrofisico russo Nikolai Kardashev, una civiltà di tipo III avrebbe raggiunto proporzioni galattiche e avrebbe potuto controllare l'energia su scala galattica. Come indicato da Hooper:
“Nel mio articolo, suggerisco che la reazione razionale a questo problema sarebbe che la civiltà si espanda rapidamente verso l'esterno, catturando le stelle e trasportandole nella civiltà centrale, dove potrebbero essere utilizzate. Queste stelle potrebbero essere trasportate usando l'energia che producono loro stesse. "
Come ammette il dott. Hooper, questa conclusione si basa su due presupposti: primo, che una civiltà altamente avanzata tenterà di massimizzare il suo accesso all'energia utilizzabile; e in secondo luogo, che la nostra attuale comprensione dell'energia oscura e la futura espansione del nostro Universo siano approssimativamente corrette. Con questo in mente, il Dr. Hooper ha tentato di calcolare quali stelle potevano essere raccolte usando Dyson Spheres e altre megastrutture.
Questa raccolta, secondo il Dr. Hooper, consisterebbe nella costruzione di sfere di Dyson non convenzionali che utilizzerebbero l'energia che hanno raccolto dalle stelle per spingerle verso il centro della civiltà della specie. È probabile che le stelle ad alta massa si evolvano oltre la sequenza principale prima di raggiungere la destinazione della civiltà centrale e le stelle a bassa massa non genererebbero abbastanza energia (e quindi accelerazione) per evitare di cadere oltre l'orizzonte.
Per questi motivi, il Dr. Hooper conclude che le stelle con masse comprese tra 0,2 e 1 masse solari saranno gli obiettivi più interessanti per la raccolta. In altre parole, le stelle che sono come il nostro Sole (tipo G o nano giallo), nane arancioni (tipo K) e alcune stelle di tipo M (nano rosso) sarebbero tutte adatte a scopi di una civiltà di tipo III. Hooper indica che ci sarebbero fattori limitanti che devono essere considerati:
“Le stelle molto piccole spesso non producono energia sufficiente per riportarle alla civiltà centrale. D'altra parte, le stelle molto grandi hanno vita breve e finiranno il combustibile nucleare prima che raggiungano la loro destinazione. Pertanto, i migliori obiettivi di questo tipo di programma sarebbero stelle simili per dimensioni (o un po 'più piccole) del Sole. "
Basandosi sul presupposto che una tale civiltà potrebbe viaggiare all'1 - 10% della velocità della luce, il Dr. Hooper stima che sarebbero in grado di raccogliere le stelle in un raggio di spostamento di circa 20-50 Megaparsecs (da circa 65,2 milioni a 163 milioni di anni luce). A seconda della loro età, da 1 a 5 miliardi di anni, sarebbero in grado di raccogliere stelle in un intervallo da 1 a 4 Megaparsecs (da 3.260 a 13.046 anni luce) o fino a diverse decine di Megaparsecs.
Oltre a fornire un quadro su come una civiltà sufficientemente avanzata possa sopravvivere all'accelerazione cosmica, il documento del Dr. Hooper offre anche nuove possibilità nella ricerca dell'intelligenza extra-terrestre (SETI). Mentre il suo studio affronta principalmente la possibilità che una tale mega-civiltà emergerà in futuro (forse sarà anche la nostra), riconosce anche la possibilità che si possa già esistere.
In passato, gli scienziati hanno suggerito di cercare Dyson Spheres e altre megastrutture nell'Universo cercando le firme nelle bande infrarosse o sub-millimetriche. Tuttavia, le megastrutture che sono state costruite per raccogliere completamente l'energia di una stella e usarla per trasportarle nello spazio a velocità relativistiche, emetterebbero firme completamente diverse.
Inoltre, la presenza di una tale mega-civiltà potrebbe essere individuata osservando altre galassie e regioni dello spazio per vedere se un processo di raccolta e trasporto è già iniziato (o è in una fase avanzata). Mentre i precedenti ricercatori di Dyson Spheres si sono concentrati sul rilevamento della presenza di strutture attorno a singole stelle all'interno della Via Lattea, questo tipo di ricerca si concentrerebbe su galassie o gruppi di galassie in cui la maggior parte delle stelle sarebbero circondate da Dyson Spheres e rimosse.
"Questo ci fornisce un segnale molto diverso da cercare", ha detto il Dr. Hooper. "Una civiltà avanzata che è in procinto di questo programma altererebbe la distribuzione delle stelle su regioni dello spazio di decine di milioni di anni luce e probabilmente produrrebbe altri segnali a seguito della propulsione stellare."
Alla fine, questa teoria non solo fornisce una possibile soluzione per il modo in cui le specie avanzate potrebbero sopravvivere all'espansione cosmica, ma offre anche nuove possibilità nella caccia all'intelligenza extraterrestre. Con gli strumenti di prossima generazione che guardano più lontano nell'Universo e con maggiore risoluzione, forse dovremmo essere alla ricerca di stelle ipervelocità che vengono tutte trasportate nella stessa regione dello spazio.
Potrebbe essere una civiltà di tipo III in preparazione per il giorno in cui l'energia oscura prende il sopravvento!
