Galaksehopen Abell 370 og utover.Bilde: NASA, ESA, Jennifer Lotz og HFF Team STScI
Hvis du tror vi har problemer nå, er det bare å vente et par milliarder år, når den akselererende utvidelse av Universet utløser en energi-krisen i kosmologiske proporsjoner. Høres dystert, men som et nytt papir påpeker, en avansert sivilisasjon møtt med doom ikke trenger å gå forsiktig inn at god natt—det kan meget vel være en måte å rage mot den døende av lys.
På grunn av den ubønnhørlige påvirkning av mørk energi, plass i Universet vårt er å utvide på en akselererende pris. Vi trenger ikke å bekymre deg for dette akkurat nå, men for de sivilisasjoner fortsatt rundt titalls milliarder av år fra nå, vil det trolig være en stor hodepine. Ved dette stadiet, galakser utenfor vår Lokale Gruppe—et konglomerat av omkring 54 nærliggende galakser vil være å bevege seg bort fra oss raskere enn deres lys kan nå oss, noe som gjør dem helt inobservable, og ved å følge, helt utilgjengelige.
Med alle stjerner utover den Lokale Gruppen som er bosatt utenfor den kosmiske horisonten, avanserte sivilisasjoner, heretter kalt civs, ville bli kastet inn i en enorm energi krise. Som banebrytende fysikeren Freeman Dyson har spekulert i, avansert civs ville mest sannsynlig samle energi ved å pakke stjerner i solcellepaneler, en megastructure kjent som en Dyson sfære. Uten evne til å få tilgang til nye stjerner, civs ikke lenger ville være i stand til å forsørge seg selv, og utvide. Den akselererende utvidelse av Universet, derfor, til slutt ville presentere en eksistensiell trussel mot svært teknologiske intelligent liv.
Men som University of Chicago astronom Dan Hooper forklarer i sin nye papir (tilgjengelig som en pre-print på arXiv), avansert civs, enten de er våre etterkommere eller utenomjordiske intelligenser (ETIs), kunne handle proaktivt for å håndtere situasjonen. For å bekjempe et Univers preget av mørk energi, en civ som har oppgradert til Type III status på Kardashev skala—en civ som er brukt energien produsert av stjernene i hele sin galaxy—kunne bruke energien samles inn av Dyson områder for å drive tatt stjerner i motsatt retning av universell ekspansjon. Ved å gjøre, så en civ kunne samle så mange stjerner som mulig før det er for sent. Som Hooper forklarer i sin papir:
Gitt det uunngåelige av inntrengende horisonten, enhver tilstrekkelig avansert sivilisasjon som er fast bestemt på å maksimere sin evne til å utnytte energi vil utvide hele universet, og forsøker å sikre så mange stjerner som mulig før de blir utilgjengelig. For dette formål kan de bygge Dyson Kuler eller andre slike strukturer rundt stjerner som er oppstått, og bruke den energien som er samlet inn for å drive disse stjernene mot midten av sivilisasjonen, hvor de vil bli med tyngdekraft bundet og dermed beskyttet mot fremtidig utvidelse av plass.
Men avansert civs er nødt til å være selektiv, som ikke alle stjernene vil være egnet for dette megaskala prosjektet. Hooper sier stjernene om at mellom 20 og 100 prosent massen av vår egen Sol vil gjøre mest fornuftig; stjerner tyngre enn vår er for kortvarig, og de ville trolig utløper før å nå sine mål, mens lysere stjerner ville ikke være i stand til å produsere nok skyvekraft. Hvis en civ startet på dette prosjektet i dag, og om det kunne flytte sin Dyson kuler på ca 10 prosent lysets hastighet, kan det opprettes en med tyngdekraft bundet konglomerat måler 65 millioner lysår på tvers (ved sammenligningen, melkeveien er ca 100 lysår i diameter). Dette prosjektet vil potensielt øke den “totale mengden av energi som er tilgjengelig til en fremtidig sivilisasjon med en faktor på flere tusen,” skriver Hooper.
Interessant, ETIs kunne gjøre dette akkurat nå, og det kan være mulig for oss å se tegn. Vi må bare finne ut hva det betyr for framdrift, og se om vi kan oppdage den spektrale signaturer produsert av disse mobile Dyson sfærer. Også, bør vi være i stand til å se det.
“Hvis du lagt merke til at en del av Universet som manglet i mange eller de fleste av sine mellomliggende masse stjerner, som kan være et tegn på at de ble slaktet på denne måten,” Hooper fortalte Gizmodo.
Unødvendig å si, dette papiret, som er planlagt å bli publisert i Journal of Cosmology Astroparticle og Fysikk, er basert på noen ganske store forutsetninger. Vi vet ikke om avansert civs ville arbeide for å maksimere tilgang til brukbar energi i en slik grad, eller hvis vår forståelse av mørk energi og dens innflytelse på utvidelsen av Universet er riktig. Hva mer er, vi vet ikke hvordan en avansert civ ville flytte en Dyson sfære.
“Jeg prøver å spekulere i hvordan akkurat slik maskin kan fungere, ville være som en huleboer prøver å gjette hvordan en bil fungerer,” Hooper fortalte Gizmodo. “Men det som er viktig er at en stjerne produserer nok energi til å akselerere en stjerne i høye hastigheter, men over en lang periode av tid. Nøyaktig hvordan de gjør det fortsatt er for avansert sivilisasjon er ingeniører til å sortere ut.”
Abraham Loeb, leder av astronomi avdeling ved Harvard University, ikke liker den nye papir. I sin siste essay, “Sikre Drivstoff for Våre Kalde Kosmiske Fremtiden,” Loeb skriver at “vi vet ikke om noen teknologi som gjør det mulig å flytte stjerner rundt,” og “Sol-lignende stjerner bare skinne for om lag ti milliarder år (av for den aktuelle alder av Universet), og kan tjene som kjernefysiske ovner som ville holde oss varme i veldig fjern fremtid.”
Heldigvis, men alt er ikke tapt. I stedet for å bruke energi output fra Sol-lignende stjerner, Loeb sier avansert civs kunne migrere til rik klynger av galakser.
“En avansert sivilisasjon ikke trenger å ta fatt på en gigantisk byggeprosjekt som foreslått av Hooper, men bare trenger å drive seg selv mot den nærmeste galaksehopen og dra nytte av den klyngen ressurser som drivstoff for sin fremtidige velstand,” skriver Loeb. “Den nærmeste cluster for oss er Jomfruen, hvis sentrum er ca femti millioner lysår unna. En annen massiv klynge, Koma, er seks ganger lenger.”
Loeb sier avansert civs i hele Universet, kan bli trukket til galaxy klynger som ligner på hvordan gamle sivilisasjoner beveget seg mot elver og innsjøer. En gang slo seg ned rundt et tilstrekkelig stort nok cluster, en “sivilisasjon kunne hoppe fra en stjerne til en annen og høste sin energiproduksjon akkurat som en sommerfugl som svever over blomster i jakten etter sin nektar,” skriver han. Disse naturlige conglomerations av stjerner, som er med tyngdekraft bundet og immunsystemet til økt kosmiske ekspansjonen, kan opprettholde et civ for billioner av år, hevder Loeb.
Uavhengig av hvilken løsning som våre etterkommere velge—bør de fortsatt eksistert i milliarder av år fra nå—det ser ut til at de vil ha noen alternativer. Utvidelsen av Universet vil ikke være et problem for noen tid til å komme, men som begge disse avisene påpeker, overlevelse vil kreve noen usedvanlig langsiktig planlegging.
[Journal of Cosmology og Astroparticle Fysikk via MIT Technology Review]