Siden 1990'erne har astrofysikere vidst, at universet i de sidste par milliarder år har oplevet en accelereret ekspansionskurs. Dette gav anledning til teorien om, at universet er gennemsyret af en mystisk usynlig energi kendt som ”mørk energi”, der virker mod tyngdekraften og skubber kosmos fra hinanden. Med tiden vil denne energi blive den dominerende kraft i universet, hvilket får alle stjerner og galakser til at sprede sig ud over den kosmiske horisont.
På dette tidspunkt vil alle stjerner og galakser i universet ikke længere være synlige eller tilgængelige fra nogen anden. Spørgsmålet er stadig, hvad vil intelligente civilisationer (som vores egne) gøre for ressourcer og energi på dette tidspunkt? Dette spørgsmål blev behandlet i en nylig artikel fra Dr. Abraham Loeb - Frank B. Baird, Jr., professor i videnskab ved Harvard University og formand for Harvard Astronomy Department.
Avisen, ”Securing Fuel for our Frigid Cosmic Future”, dukkede for nylig online. Som han antyder i sin undersøgelse, når universet er ti gange sin nuværende alder (ca. 138 milliarder år gammel), vil alle stjerner uden for den lokale gruppe af galakser ikke være tilgængelige for os, da de vil forsvinde hurtigere end lysets hastighed . Af denne grund anbefaler han, at menneskeheden følger lektionen fra Aesops fabel, "The Maur og græshoppe".
Denne klassiske historie fortæller historien om myrer, der tilbragte sommeren med at indsamle mad til vinteren, mens græshoppen valgte at hygge sig. Mens der findes forskellige versioner af historien, der tilbyder forskellige, tager det vægt på hårdt arbejde, velgørenhed og medfølelse, er lektionen enkel: vær altid forberedt. I denne henseende anbefaler Loeb, at avancerede arter vandrer til rige galakser.
Disse klynger repræsenterer de største reservoirer af stof bundet af tyngdekraften og ville derfor være bedre i stand til at modstå den accelererede ekspansion af universet. Som Dr. Loeb fortalte Space Magazine via e-mail:
”I mit essay påpeger jeg, at moder naturen var venlig mod os, da den spontant fødte det samme massive reservoir med brændstof, som vi ville have ønsket at opsamle ved hjælp af kunstige midler. Forstyrrelser fra primordial tæthed fra det tidlige univers førte til tyngdepunktets sammenbrud i regioner så store som titusinder af millioner lysår, og samlede alt stof i dem i klynger af galakser - hver indeholdt ækvivalent med tusind Melkevejsgalakser. ”
Dr. Loeb angav også, hvor menneskeheden (eller andre avancerede civilisationer) skulle overveje at flytte til, når udvidelsen af universet får stjernerne til den lokale gruppe til at udvide sig ud over den kosmiske horisont. Inden for 50 millioner lysår, antyder han, kan lide Jomfrueklyngen, der indeholder omkring tusinder gange mere stof end Mælkevejen Galaxy. Den næst nærmeste er Coma Cluster, en samling på over 1000 galakser beliggende ca. 336 millioner lysår væk.
Ud over at tilbyde en løsning på den accelererende udvidelse af universet præsenterer Dr. Loebs undersøgelse også nogle interessante muligheder, når det kommer til søgen efter udenlandsk intelligens (SETI). Hvis der faktisk allerede er avancerede civilisationer, der migrerer for at forberede sig på den uundgåelige udvidelse af universet, kan de muligvis påvises på forskellige måder. Loeb forklarede:
”Hvis rejse civilisationer sender kraftige signaler, kan vi muligvis se beviser for deres migration mod klynger af galakser. Desuden forventede vi en større koncentration af avanceret civilisation i klynger end vi ville forvente blot ved at tælle antallet af galakser der. De, der bosætter sig der, kunne etablere mere velstående samfund, i analogi med civilisationer i nærheden af floder eller søer på Jorden. ”
Denne artikel ligner en undersøgelse, som Dr. Loeb gennemførte tilbage i 2011, og som dukkede op i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics under titlen “Cosmology with Hypervelocity Stars”. På det tidspunkt behandlede Dr. Loeb, hvad der ville ske i den fjerne fremtid, når alle ekstragalaktiske lyskilder ophører med at være synlige eller tilgængelige på grund af den accelererende udvidelse af universet.
Denne undersøgelse var en opfølgning af en artikel i 2001, hvor Dr. Loeb behandlede, hvad der ville blive af universet i milliarder af år - som dukkede op i tidsskriftet Fysiske gennemgangsbreve under titlen ”Den langsigtede fremtid for ekstragalaktisk astronomi”. Kort derefter begyndte Dr. Loeb og Freeman Dyson selv at korrespondere om, hvad der kunne gøres for at løse dette problem.
Deres korrespondance var emnet for en artikel af Nathan Sanders (en forfatter til Astrobites), der fortalte om, hvad Dr. Loeb og Dr. Dyson havde at sige om sagen. Loeb husker:
”For et årti siden skrev jeg et par papirer om universets langsigtede fremtid, billioner af år fra nu. Da den kosmiske ekspansion accelererer, viste jeg, at når universet en gang bliver ældet med en faktor på ti (ca. hundrede milliarder år fra nu), betyder alt andet uden for vores lokale gruppe af galakser (som inkluderer Mælkevejen og Andromeda-galaksen, langs med deres satellitter) vil forsvinde væk fra os hurtigere end lys. Efter at et af mine papirer blev sendt i 2011, skrev Freeman Dyson til mig og foreslog et stort ”kosmisk ingeniørprojekt”, hvor vi koncentrerer sagen fra en storstilet region omkring os til et lille nok volumen, så det forbliver bundet ved sin egen tyngdekraft og ikke ekspandere med resten af universet. ”
På det tidspunkt indikerede Dr. Loeb, at data indsamlet af Sloan Digital Sky Survey (SDSS) tydede på, at forsøg på ”super-engineering” ikke så ud til at finde sted. Dette var baseret på det faktum, at de galakse-klynger, der blev observeret af SDSS, ikke var overdrevne, og de udviste heller ikke særlig høje hastigheder (som forventet). Til dette skrev Dr. Dyson: ”Det er skuffende. På den anden side, hvis vores kolleger har været for doven til at udføre jobbet, har vi masser af tid til at begynde at gøre det selv. ”
En lignende idé blev præsenteret i en nylig artikel af Dr. Dan Hooper, en astrofysiker fra Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) og University of Chicago. I sin undersøgelse foreslog Dr. Hooper, at avancerede arter kunne overleve alle stjerner i den lokale gruppe, der ekspanderede ud over den kosmiske horisont (100 milliarder år fra nu) ved at høste stjerner over flere titalls millioner lysår.
Denne høst ville bestå af at bygge ukonventionelle Dyson-sfærer, der ville bruge den energi, de indsamlede fra stjerner, for at drive dem hen mod midten af artenes civilisation. Dog er det kun stjerner, der varierer i massen fra 0,2 til 1 solmasser, der kan bruges, da stjerner med høj masse ville udvikle sig ud over deres hovedsekvens, før de når destinationen, og stjerner med lav masse ikke ville generere nok energi til acceleration til at gøre det i tide .
Men som Dr. Loeb antyder, er der yderligere begrænsninger for denne tilgang, hvilket gør migration mere attraktiv end høstning.
”For det første kender vi ikke nogen teknologi, der gør det muligt at bevæge stjerner rundt, og desuden skinner sollignende stjerner kun i omkring ti milliarder år (af orden på universets nuværende tidsalder) og kan ikke tjene som atomovne, der ville holde os varme ind i den meget fjerne fremtid. Derfor har en avanceret civilisation ikke brug for at gå i gang med et kæmpe byggeprojekt som foreslået af Dyson og Hooper, men har kun brug for at drive sig hen mod den nærmeste galakse-klynge og drage fordel af klyngeressourcerne som brændstof til dens fremtidige velstand. ”
Selvom dette kan virke som en virkelig fjern bekymring, rejser det nogle interessante spørgsmål om universets langsigtede udvikling og hvordan intelligente civilisationer kan blive tvunget til at tilpasse sig. I mellemtiden, hvis det giver nogle yderligere muligheder for at søge efter jordbundne intelligenser (ETI'er), så meget desto bedre.
Og som Dr. Dyson sagde, hvis der i øjeblikket ikke er nogen ETI'er, der forbereder sig på den kommende "kosmiske vinter" med kosmiske ingeniørprojekter, er det måske noget, som menneskeheden kan planlægge at tackle en dag!
