I løbet af 1930'erne indså astronomer, at universet er i en ekspansionstilstand. I 1990'erne indså de, at den hastighed, hvormed den ekspanderer, accelererer, hvilket giver anledning til teorien om "Dark Energy". På grund af dette anslås det, at i de næste 100 milliarder år vil alle stjerner inden for den lokale gruppe - den del af universet, der inkluderer i alt 54 galakser, inklusive Mælkevejen - ekspandere ud over den kosmiske horisont.
På dette tidspunkt vil disse stjerner ikke længere være synlige, men utilgængelige - hvilket betyder, at ingen avanceret civilisation vil være i stand til at udnytte deres energi. Dan Hooper - en astrofysiker fra Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) og University of Chicago - behandlede dette for nylig en undersøgelse, der viste, hvordan en tilstrækkelig avanceret civilisation muligvis kunne høste disse stjerner og forhindre dem i at ekspandere udad.
Af hensyn til hans undersøgelse, der for nylig blev vist online under titlen “Liv versus mørk energi: Hvordan en avanceret civilisation kunne modstå den accelererende udvidelse af universet”, overvejede Dr. Dan Hooper, hvordan civilisationer muligvis kunne vende processen med kosmik udvidelse. Derudover foreslår han måder, hvorpå menneskeheden kan se efter tegn på en sådan civilisation.
Kort sagt er teorien om Dark Energy, at rummet er fyldt med en mystisk usynlig kraft, der modvirker tyngdekraften og får universet til at ekspandere med en accelererende hastighed. Teorien stammer fra Einsteins kosmologiske konstant, et udtryk, han føjede til sin teori om generel relativitet for at forklare, hvordan universet kunne forblive statisk snarere end at være i en tilstand af ekspansion eller sammentrækning.
Mens Einstein blev bevist forkert, takket være observationer, der viste, at universet ekspanderede, gik forskere igen på konceptet for at forklare, hvordan den kosmiske udvidelse er sket frem i de sidste få milliarder år. Det eneste problem med denne teori, ifølge Dr. Hoopers undersøgelse, er, at den mørke energi i sidste ende vil blive dominerende, og frekvensen af den kosmiske ekspansionsunivers vil stige eksponentielt.
Som et resultat vil universet ekspandere til det punkt, hvor alle stjerner er så langt fra hinanden, at intelligente arter ikke engang er i stand til at se dem, så meget mindre udforske dem eller udnytte deres energi. Som Dr. Hooper fortalte Space Magazine via e-mail:
”Kosmologer har lært i løbet af de sidste 20 år, at vores univers ekspanderer i en hurtigere hastighed. Dette betyder, at i løbet af de næste 100 milliarder år vil de fleste af stjerner og galakser, som vi nu kan se på himlen, forsvinde for evigt og falde ud over de områder i rummet, som vi kunne nå, selv i princippet. Dette vil begrænse evnen til en langt fremtidig avanceret civilisation til at indsamle energi og dermed begrænse ethvert antal ting, de måtte ønske at udføre. ”
Udover at være leder af den teoretiske astrofysikergruppe ved FNAL er Dr. Hooper også lektor i Institut for Astronomi og Astrofysik ved University of Chicago. Som sådan er han velbevandret, når det kommer til de store spørgsmål om udenjordisk intelligens (ETI), og hvordan kosmisk udvikling vil påvirke intelligente arter.
For at tackle, hvordan avancerede civilisationer ville arbejde med at leve i et sådant univers, begynder Dr. Hooper med at antage, at de pågældende civilisationer ville være en type III på Kardashev-skalaen. Navnet til ære for den russiske astrofysiker Nikolai Kardashev ville en type III civilisation have nået galaktiske proportioner og kunne kontrollere energi i galaktisk skala. Som Hooper angav:
”I mit papir foreslår jeg, at den rationelle reaktion på dette problem ville være, at civilisationen hurtigt ekspanderer ud, fanger stjerner og transporterer dem til den centrale civilisation, hvor de kunne tages i brug. Disse stjerner kunne transporteres ved hjælp af den energi, de producerer selv. ”
Som Dr. Hooper indrømmer, er denne konklusion afhængig af to antagelser - for det første, at en meget avanceret civilisation vil forsøge at maksimere sin adgang til brugbar energi; og for det andet, at vores nuværende forståelse af mørk energi og den fremtidige udvidelse af vores univers er omtrent korrekt. Med dette i tankerne forsøgte Dr. Hooper at beregne, hvilke stjerner der kunne høstes ved hjælp af Dyson Spheres og andre megastrukturer.
Denne høst ville ifølge Dr. Hooper 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. Stjerner med høj masse vil sandsynligvis udvikle sig ud over hovedsekvensen, før de når destinationen for den centrale civilisation, og stjerner med lav masse vil ikke generere nok energi (og derfor acceleration) til at undgå at falde ud over horisonten.
Af disse grunde konkluderer Dr. Hooper, at stjerner med masser mellem 0,2 og 1 solmasser vil være de mest attraktive mål for høstning. Med andre ord, stjerner, der ligner vores sol (G-type eller gul dværg), orange dværge (K-type), og nogle M-type (rød dværg) stjerner ville alle være egnede til en type III-civilisationsformål. Hooper angiver, at der ville være begrænsende faktorer, der skal overvejes:
”Meget små stjerner producerer ofte ikke nok energi til at få dem tilbage til den centrale civilisation. På den anden side er meget store stjerner kortvarige og vil løbe tør for kernebrændstof, inden de når deres destination. Således ville de bedste mål for denne type program være stjerner, der har samme størrelse (eller lidt mindre) end Solen. ”
Baseret på antagelsen om, at en sådan civilisation kunne rejse med 1 - 10% lysets hastighed, vurderer Dr. Hooper, at de ville være i stand til at høste stjerner ud til en co-bevægelsesradius på ca. 20 til 50 Megaparsec (ca. 65,2 millioner til 163 millioner lysår). Afhængig af deres alder, 1 til 5 milliarder år, kunne de høste stjerner inden for et område fra 1 til 4 Megaparsecs (3.260 til 13.046 lysår) eller op til flere titalls Megaparsecs.
Ud over at tilvejebringe en ramme for, hvordan en tilstrækkelig avanceret civilisation kunne overleve den kosmiske acceleration, giver Dr. Hoopers papir også nye muligheder i søgningen efter udenlandsk intelligens (SETI). Mens hans undersøgelse primært vedrører muligheden for, at en sådan mega-civilisation vil dukke op i fremtiden (måske vil den endda være vores egen), anerkender han også muligheden for, at man allerede kunne eksistere.
Tidligere har forskere foreslået at kigge efter Dyson Spheres og andre megastrukturer i universet ved at lede efter underskrifter i det infrarøde eller under millimeterbånd. Megastrukturer, der er bygget til fuldt ud at høste energien fra en stjerne, og bruge den til at transportere dem over rummet med relativistiske hastigheder, ville udsende helt forskellige underskrifter.
Derudover kunne tilstedeværelsen af en sådan mega-civilisation skelnes ved at se på andre galakser og områder i rummet for at se, om en høst- og transportproces allerede er begyndt (eller er i et fremskredent stadium). Mens tidligere søgere efter Dyson Spheres har fokuseret på at registrere tilstedeværelsen af strukturer omkring individuelle stjerner inden for Mælkevejen, ville denne form for søgning fokusere på galakser eller grupper af galakser, hvor de fleste af stjernerne ville være omgivet af Dyson Spheres og fjernet.
”Dette giver os et meget andet signal til at se efter,” sagde Dr. Hooper. "En avanceret civilisation, der er i færd med dette program, ville ændre fordelingen af stjerner over områder i rummet tit millioner af lysår i omfang og ville sandsynligvis producere andre signaler som følge af stjernernes fremdrift."
I sidste ende giver denne teori ikke kun en mulig løsning for, hvordan avancerede arter kan overleve kosmisk ekspansion, den giver også nye muligheder i jakten på udenlandsk intelligens. Med næste generations instrumenter, der kigger længere ind i universet og med større opløsning, bør vi måske være på udkig efter hypervelocity-stjerner, som alle transporteres til den samme plads i rummet.
Kan være en type III civilisation, der forbereder sig til den dag, hvor mørk energi overtager!
