Megastructura extraterestraAvând în vedere că toate căutările de până în prezent ale unor semnale radio de provenienţă extraterestră nu s-au bucurat de succes, trei echipe de astronomi au ales o abordare complet diferită pentru găsirea extratereştrilor. Căutarea de megastructuri în spaţiul cosmic.

 

 

 

Extratereştrilor, unde sunteţi? Speranţele noastre pentru găsirea unor parteneri inteligenţi par a scădea în mod constant. Marte şi Venus nu sunt ţinuturile bogat populate pe care odată le credeam aşa. Mările îngheţate ale sistemului solar exterior ar putea fi propice pentru viaţă, dar această viaţa nu este, aproape sigur, mai mult decât microbi. Iar căutarea de semnale radio, provenind de la extratereştri mai îndepărtaţi, i-a frustrat atât de mult pe anumiţi astronomi, încât aceştia sugerează că ar trebui să apelăm la un mesaj interstelar de “Bună”, în speranţa că am putea provoca un răspuns de la extratereştrii somnoroşi.

Deci poate că ar trebui să abordăm problema folosind o altă metodă. Mai degrabă decât să încercăm să interceptăm comunicaţii extraterestre, poate că ar trebui să căutăm artefacte extraterestre.

Au existat deja o serie de căutări la scară mică, dar, în acest moment, trei echipe de astronomi se organizează pentru a cerceta un volum mai mare de spaţiu. Două grupuri speră să observe umbre ale industriei extraterestre în lumina stelară fluctuantă. Al treilea, după modelul arheologilor care cotrobăie prin mormane de nimicuri pe Pământ, caută deşeuri extraterestre.

Ei caută ceva mai mult decât simple capete de săgeată din silex sau cioburi de ceramică. Ceva foarte mare. Centrale electrice de dimensiunea unei planete. Cercuri sau sfere care înconjoară o stea. Computere de dimensiunea unui sistem solar. Poate chiar un complex hardware atât de vast încât poate acoperi o întreagă galaxie.

Poate părea nebunesc chiar şi numai să exprimi ideea unor astfel de edificii celeste magnifice, să nu mai vorbim despre a le şi căuta. Totuşi, la bază stă un raţionament simplu. Cu excepţia faptului în care utilizatorii de unelte sunt condamnaţi întotdeauna să se autodistrugă, orice civilizaţie existentă, în afară de a noastră, are multe şanse să fie mult mai bătrână si mult mai avansată decât a noastră.

Umanitatea a acoperit deja zone vaste de pe suprafaţa Pământului cu drumuri şi oraşe şi a început să trimită sonde spre alte planete. Dacă putem face toate acestea în câteva secole, ce ar fi putut face civilizaţii mai avansate în mai multe mii sau chiar milioane de ani?

În 1960, fizicianul Freeman Dyson a arătat că, dacă civilizaţiile extraterestre continuă să crească şi să se dezvolte, ele vor consuma în mod inevitabil din ce în ce mai multă energie – iar cea mai mare sursă de energie în orice sistem solar este însăşi steaua din centrul său. Consumul nostru total de energie este echivalent în prezent cu 0.01 la sută din lumina solară care ajunge la Pământ, deci energia solară ne-ar putea satisface toate nevoile. Dacă cererea de energie continuă să crească cu 1 la sută pe an, totuşi, atunci în 1000 de ani vom avea nevoie de mai multă energie decât ajunge la suprafaţa planetei. Alte surse de energie, cum ar fi fuziunea nucleară, nu pot rezolva problema deoarece căldura reziduală ar putea prăji planeta.

Într-o poziţie similară, civilizaţiile extraterestre ar putea începe construcţia unor centrale electrice solare, uzine sau chiar habitate în spatiu. Cu ajutorul materialelor exploatate de pe asteroizi, apoi planete şi poate chiar de pe steaua însăşi, ei ar putea să se răspândească destul de bine. Concluzia lui Dyson a fost că, după câteva mii sau milioane de ani, steaua ar putea fi complet înconjurată de o vastă sferă artificială de panouri solare.

Mărimea unei sfere Dyson este aproape inimaginabilă. O sferă cu raza egală cu cea a orbitei Pământului ar avea o suprafaţă de 100 de milioane de ori mai mare ca a suprafeţei Pământului. Nimeni nu crede că o aşa construcţie ar fi uşor de realizat. Un singur strat exterior practic iese din discuţie, având în vedere că s-ar afla sub acţiunea unui stres extraordinar şi ar fi, deci, instabil din punct de vedere gravitaţional. O opţiune mai plauzibilă este un roi: mai multe centrale electrice gigant pe orbite care nu se intersectează, înconjurând efectiv steaua. Dyson nu doreşte să speculeze în legătură cu detaliile sau cu şansele ca o astfel de sferă să fie construită. “Nu avem nicio modalitate de a judeca acest lucru”, spune el. Ideea e că, dacă o rasă de extratereştri a construit sfere Dyson, atunci există o şansă ca noi să le putem descoperi.

O sferă ar bloca lumina solară, devenind astfel invizibilă pentru ochi, dar sfera ar emite totuşi căldură reziduală sub forma radiaţiei în infraroşu. Deci, după cum a arătat Carl Sagan în 1966, dacă telescoapele în infraroşu descoperă un obiect cald, dar care nu poate fi vizionat în spectrul vizibil, atunci acesta ar putea fi o sferă Dyson.

Unele obiecte naturale pot produce acelaşi efect. Stelele foarte tinere şi foarte bătrâne sunt de obicei înconjurate de praf stelar şi gaz, care blochează lumina şi radiază în spectrul infraroşu. Dar spectrul infraroşu al acestor obiecte ar oferi un indiciu. Mineralele de siliciu din praful stelar produc un vârf distinctiv în cadrul spectrului, iar moleculele dintr-un gaz cald ar produce linii spectrale luminoase sau întunecate la lungimi de undă specifice. Prin contrast, căldura reziduală provenind de la o sferă ar trebui să prezinte un spectru termal neted şi lipsit de trăsături. “Ne-am dori ca spectrul să arate plictisitor”, spune Matt Povich de la California State Polytechnic University din Pomona. “Cu cât este mai plictisitor, cu atât mai bine.”


Prima noastră observare eficientă a cerului, la lungimi de undă adecvate, a avut loc atunci când Infrared Astronomical Satellite a studiat cerul timp de 10 luni în 1983, iar câţiva astronomi au cercetat datele obţinute. Vyacheslav Slysh de la Space Research Institute din Moscova a realizat prima astfel de încercare în 1985, iar Richard Carrigan de la Fermilab, Illinois, a publicat ultima variantă a studiului de cercetare în 2009. “Am vrut să folosesc o metodă à la British Museum, să merg şi să caut artefacte”, spune el.

Carrigan nu a găsit nicio sursă convingătoare, dar domeniul supus cercetării sale a fost limitat. Ar fi putut detecta sfere din jurul unor stele asemănătoare Soarelui, aflate doar la 1000 de ani-lumină depărtare de Pământ. Această distanţă reprezintă doar o foarte mică parte a Căii Lactee, care are o lungime de 100.000 de ani-lumină.

Un motiv pentru care puţini cercetători i s-au alăturat lui Carrigan în vânătoarea după artefacte este dificultatea de a găsi finanţare pentru astfel de proiecte. Apoi, anul trecut, Fundaţia Templeton – o organizaţie fondată de un miliardar cu scopul de a finanţa cercetările în cazul “marilor întrebări” – a făcut o invitaţie pentru propuneri, în cadrul programului său Noi Frontiere, solicitând în mod specific cercetări care nu ar fi finanţate în mod normal, datorită naturii lor speculative. Câţiva astronomi au răspuns şansei de a căuta invenţii extraterestre şi, în octombrie, programul a aprobat trei cercetări diferite. Granturile au o valoare de doar câteva sute de mii de dolari fiecare, dar ele nu trebuie să finanţeze noi telescoape, ci doar noi analize.

O echipă, condusă de Jason Wright de la Pennsylvania State University din University Park, va căuta căldura reziduală a sferelor Dyson prin analizarea datelor provenind de la două observatoare în infraroşu aflate în spaţiu, Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) şi telescopul spaţial Spitzer, lansate în 2009 şi 2003. Povich, un membru al acestei echipe, cercetează în mod specific interiorul Căii Lactee. Mulţumită datelor de la Spitzer şi WISE, Povich ar trebui să fie capabil să scaneze un volum de spaţiu de câteva mii de ori mai mare decât cel cercetat de căutările anterioare, cum ar fi cea a lui Carrigan. “De exemplu, dacă ai de-a face cu o stea similară Soarelui, complet închisă într-o sferă Dyson, ar trebui să fim capabili să o detectăm oriunde în galaxie.”

Chiar şi o vânătoare atât de amplă ar putea să nu fie destul de ambiţioasă, conform lui Wright. El crede că o călătorie interstelară nu este mai greu de realizat decât construirea unei sfere. O civilizaţie extraterestră cu un nivel atât de înalt de tehnologie s-ar răspândi şi ar coloniza galaxia în câteva milioane de ani, construind sfere în ritmul expansiunii lor. “Aş argumenta că este foarte greu pentru o civilizaţie, care călătoreşte prin spaţiu, să moară. Există prea multe bărci de salvare”, spune Wright. “Odată ce ai colonii autosuficiente, vei cuceri galaxia – nici măcar nu poţi încerca să opreşti acest proces, pentru că nu poţi coordona acţiunea coloniilor.”

Dacă acest lucru ar fi avut loc în Calea Lactee, ar trebui să existe sfere pretutindeni. “Să găseşti una sau câteva sfere Dyson în galaxia noastră ar fi foarte ciudat”, spune Wright.

Deci el are de gând să se aventureze şi mai departe în cosmos. “O galaxie colonizată ar trece destul de rapid de la normalitate la a fi foarte roşie”, spune Wright. “Deci noi căutăm o galaxie foarte strălucitoare în cadrul datelor de la WISE care nu are o contrapondere în spectrul vizibil.” Dacă nişte tipi dotaţi cu tentacule au cucerit şi au învăluit o galaxie la fel de mare cum este Calea Lactee – o civilizaţie Kardashev-III în limbajul vânătorilor de extratereştri – acest proiect ar putea să le descopere munca de la aproape 1 miliard de ani-lumină depărtare. Şi, dacă ei au colonizat un întreg roi de galaxii, chiar şi de mai departe.

În ciuda razei sale imense de acţiune, abordarea căldurii reziduale are limitările sale. Aceasta nu va descoperi nimic dacă extratereştrii construiesc numai un inel subţire de colectori sau o sferă cu multe spaţii, care permite trecerea unei cantităţi mari de lumină stelară. Acesta este locul în care intervin celelalte două cercetări. Ele vor căuta artefacte relativ mici cu ajutorul telescopului centrat pe descoperirea de planete, Kepler. Acest instrument spaţial monitorizează aproape 150.000 de stele din apropiere, căutând modificări importante ale strălucirii lor şi a detectat deja mii de noi planete.

Identificarea lucrurilor neobişnuite

“Pentru moment căutăm lucruri stranii, pentru care nu există o explicaţie bazată pe fenomene naturale”, spune Andrew Howard de la Universitatea Hawaii din Honolulu. Împreună cu Geoffrey Marcy de la Universitatea California, Berkeley, echipa va căuta modele ciudate ale intensităţii luminii.

Un alt grup, condus de Lucianne Walkowics de la Universitatea Princeton, va căuta, de asemenea, anomalii în date, folosind o abordare un pic diferită. “Cercetarea lor se bazează pe prezenţa unei fiinţe umane care va inspecta ochiometric curbele de lumină. Cercetarea noastră utilizează algoritmi de inteligenţă artificială”, spune ea.

O curbă de lumină este o modificare a strălucirii unei stele de-a lungul timpului, de exemplu în momentul în care un obiect îi tranzitează discul. În cazul unui obiect de mărimea unei planete de tipul gigant gazos, curbele de lumină de la Kepler ne pot oferi chiar o idee despre forma sa. Un dreptunghi de mărimea lui Jupiter ar sugera, cu certitudine, mâna unei inteligenţe.

Un astfel de monolit ar putea dăinui mai mult decât o sferă Dyson – şi cu cât dăinuieşte mai mult un artefact, cu atât sunt mai mari şansele noastre de a-l descoperi. Howard crede că, atunci când corpurile înconjoară o stea sub diferite traiectorii, gravitaţia lor va tinde să le modifice orbitele, prin urmare un roi Dyson ar fi instabil şi s-ar rupe în bucăţi dacă ar fi abandonat. Un inel sau un artefact izolat ar putea, însă, să fie stabil pentru miliarde de ani.

Toate aceste presupuneri par a fi inutile pentru Walkowics. “Oamenii consumă o grămadă de timp încercând să psihanalizeze extratereştri, dar noi nu avem nicio informaţie despre modul în care se prezintă tehnologia lor. Cu cât încerci să-ţi imaginezi ce ar putea face extratereştrii, cu atât îţi limitezi posibilităţile”. Acesta este motivul pentru care echipa sa caută ceva anormal. Walkowics crede că ei ar trebui să găsească candidaţi interesanţi în câteva luni.

Acei candidaţi nu vor fi limitaţi în mod necesar la “lucrurile imense care îţi stau în cale”. Căutările ar putea detecta orice lucru care modifică lumina stelară. O oglindă imensă pentru generarea de energie sau o navă spaţială alimentată de o velă solară ar produce sclipiri distinctive. Şi, dacă extratereştrii au capacitatea de a se juca cu fizica stelelor – poate pentru prelungirea duratei de viaţă a acestora sau pentru generarea unor elemente folositoare – atunci variabilitatea artificială a stelei însăşi ar fi, de asemenea, înregistrată.

“Noi cunoaştem modul în care se prezintă tranzitele, petele şi erupţiile solare, deci vom căuta orice variaţie care nu poate fi explicată prin intermediul astrofizicii cunoscute”, spune Walkowics. Desigur, simpla descoperire a ceva nou şi ciudat nu înseamnă că există extratereştri. Toţi cercetătorii ar fi încântaţi să descopere fenomene naturale, de asemenea. Pentru unii dintre aceştia, tocmai acest lucru este cel care face ca căutarea să merite. “Eu nu fac asta pentru că mă aştept să descopăr o sferă Dyson”, spune Povich. “Este doar o oportunitate de a cerceta o mare cantitate de date, pentru a ne oferi o nouă perspectivă a ceea ce există acolo.”

Toate aceste lucruri îl vor mulţumi pe Dyson, consultant onorific pentru programul Noi Frontiere. “Căutarea artefactelor n-ar trebui să fie separată de explorarea normală a Universului”, spune Dyson. “Noi explorăm o uriaşă varietate de obiecte naturale şi, dacă apare ceva suficient de straniu, acesta s-ar putea dovedi a fi artificial.”

Apoi, din nou, o tehnologie suficient de avansată ar putea fi prea ciudată pentru ca noi să o putem vedea. Chiar şi unele forme de sferă Dyson ar putea fi foarte dificil de identificat. Futuristul Robert Bradbury a sugerat că cea mai eficientă formă de organizare pentru o centrală electrică spaţială ar putea fi o serie de sfere, înglobate una în cealaltă după modelul unei păpuşi ruseşti matrioşka, straturile exterioare mai reci colectând căldura reziduală a celor interioare. El a preconizat faptul că energia este folosită de un imens computer, deci el a denumit sistemul un creier matrioşka.

Cea mai scăzută temperatură posibilă pentru stratul exterior al unei astfel de organizări ar fi doar puţin deasupra radiaţiei cosmice de fond de 3 kelvin, lucru care face foarte dificilă detectarea obiectului, folosind radiaţia. Fără ca noi să ştim, un creier matrioşka s-ar putea afla prin preajmă, poate privindu-ne cu un intelect care este, cu adevărat, vast şi rece.

Descoperirea geoinginerilor

Puţini arheologi s-ar aştepta să descopere o caleaşcă de aur la primele lor săpături şi poate că este la fel de optimist să sperăm să găsim un artefact vast, capabil să modifice luminozitatea unei stele, ca o sferă Dyson, în vecinătatea noastră celestă.

Astronomii au început să cerceteze organizarea chimică a atmosferei de pe câteva exoplanete, descoperind linii spectrale de dioxid de carbon, metan, vapori de apă şi sodiu. Aceste substanţe au fost descoperite în jurul unor planete gigant care orbitează foarte aproape de stelele lor, făcându-le astfel relativ uşor de detectat. În principiu, ar putea fi, de asemenea, posibil să observăm semnătura spectrală mult mai slab conturată a unor gaze sintetice, cum ar fi clorofluorocarburile din atmosfera unor planete asemănătoare Pământului.

Poluarea neintenţionată ar putea fi la un nivel prea redus pentru a fi descoperită şi, dacă durează doar decenii sau secole, ar trebui să fim foarte norocoşi pentru a o putea identifica. Dar astfel de gaze ar putea fi folosite pentru încălzirea unor planete pentru a le face adecvate pentru locuire. “Eu mă gândesc că singurul mod în care am putea observa ceva de genul acesta, de-a lungul distanţelor interstelare, ar fi sub forma unor semnături ale unei încălziri globale artificiale”, spune Mark Claire de la University of East Anglia, Marea Britanie. “Dacă ar fi să colonizăm Marte, noi am putea lua în considerare varianta modificării climatului planetei, folosind CFC sau hexafluorura de sodiu, pentru a-l face mai călduros.”

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului Alien megaprojects: The hunt has begun, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Alexandru Huţupanu