«Αν θέλουμε να εντοπίσουμε εξωγήινους πολιτισμούς πρέπει να ψάξουμε εκεί…»


Ένας καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας υποστηρίζει ότι πρέπει να εστιάσουμε σε ένα συγκεκριμένο είδος άστρων ώστε να έχουμε τις περισσότερες πιθανότητες να εντοπίσουμε έναν εξελιγμένο πολιτισμό εντός του Γαλαξία μας

 

«Συμβουλές» για το πού πρέπει να αναζητήσουμε ίχνη για την ύπαρξη εξωγήινων πολιτισμών δίνει ο Μπεν Ζάκερμαν, επίτιμος καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας στο University of California Los Angeles. Τονίζει πως αν υπάρχει κάποιας μορφής εξελιγμένη εξωγήινη ζωή τότε το πιθανότερο είναι να βρίσκεται γύρω από λευκούς νάνους, απομεινάρια δηλαδή άστρων όπως ο Ήλιος και να έχει κατασκευάσει «Σφαίρες Ντάισον» (Dyson Spheres).

Εκεί θα πρέπει να εστιάσουμε την αναζήτηση για εξωγήινους πολιτισμούς, αναφέρει ο Ζάκερμαν. Μάλιστα μια τέτοια έρευνα θα μπορούσε να προσφέρει στους επιστήμονες στοιχεία ώστε τελικά να υπολογίσουν πόσοι προηγμένοι πολιτισμοί μπορεί να υπάρχουν στον γαλαξία, πρόσθεσε.

Κάθε προηγμένος πολιτισμός χρειάζεται ενέργεια για τροφή, μεταφορές, συγκρούσεις, ανέσεις και κάθε είδους χρήση και εφαρμογή. Αυτή τη στιγμή οι 7,8 δισεκατομμύρια κάτοικοι της Γης χρησιμοποιούν περίπου 580 εκατομμύρια εκατομμύρια τζάουλ ενέργειας κάθε χρόνο, κάτι που αντιστοιχεί στην ενεργειακή απόδοση περίπου 14.000 εκατομμυρίων τόνων πετρελαίου. Πράγματι το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που καταναλώνει η ανθρωπότητα προέρχεται από τα ορυκτά καύσιμα, καθώς δεν έχουμε την τεχνολογική δυνατότητα να βασιστούμε στη μεγαλύτερη «γεννήτρια» ενέργειας στο Ηλιακό Σύστημα, που δεν είναι άλλη από το άστρο μας. Εάν καλύπταμε όλη την επιφάνεια της Γης με ηλιακά πάνελ, η παραγωγή θα ήταν πάνω από 10^17 τζάουλ ενέργειας ανά δευτερόλεπτο, αλλά και πάλι θα χάναμε το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που εκπέμπει ο Ήλιος, περίπου 10^26 τζάουλ ανά δευτερόλεπτο.

Οι… μαγικές Σφαίρες

Αυτή είναι η βασική ιδέα πίσω από τις αποκαλούμενες Σφαίρες Ντάισον, η έμπνευση για τις οποίες προήλθε από τον φυσικό Φρίμαν Ντάισον, που ανέπτυξε την ιδέα το 1960. Τόνισε πως αν ένας προηγμένος πολιτισμός θέλει στα αλήθεια να αξιοποιήσει πλήρως την ενέργεια του μητρικού του άστρου, πρέπει να κατασκευάσει γιγαντιαίες δομές που θα μπορούν να τη συλλέγουν, μπλοκάροντας τουλάχιστον ένα μέρος του φωτός του άστρου και μετατρέποντάς το σε ενέργεια για χρήσιμες εφαρμογές.

Η αρχική σύλληψη του Ντάισον ήταν μια συμπαγής σφαίρα η οποία θα κάλυπτε απόλυτα το άστρο. Ωστόσο θεωρήθηκε πως κάτι τέτοιο δεν θα μπορούσε να αποδώσει λόγω προβλημάτων σταθερότητας, καθώς θα ήταν αδύνατον να διατηρείται το άστρο στο κέντρο, ενώ η σφαίρα θα διαλυόταν λόγω ακραίων πιέσεων. Ωστόσο, ακόμα και έτσι, δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα εξελιγμένο είδος να φτιάχνει δακτυλίους ή σμήνη δομών με ηλιακούς συλλέκτες γύρω από το άστρο.

Οι λευκοί νάνοι

Ακόμα και σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, όσο προηγμένο και να είναι ένα είδος, και όσες σφαίρες Ντάισον και αν φτιάξει, τα άστρα δεν είναι αθάνατα, Έχουν και αυτά μια συγκεκριμένη διάρκεια ζωής. Ένα πολιτισμός που θα εμφανιζόταν γύρω από ένα τυπικό άστρο σαν τον Ήλιο, θα είχε κατά κάποιο τρόπο ημερομηνία λήξης. Το άστρο  κάποια στιγμή θα γινόταν ερυθρός γίγαντας, αφήνοντας πίσω του έναν ψυχρό λευκό νάνο. Η διαδικασία αυτή με τη σειρά της θα έκαιγε τους εσώτερους πλανήτες του συστήματος, και, καθώς θα ψυχόταν ο λευκός νάνος, θα πάγωναν οι εξώτεροι. Οπότε το να παραμένεις μόνιμα στην επιφάνεια ενός πλανήτη δεν είναι μακροπρόθεσμα βιώσιμη λύση. Ως εκ τούτου οι εξωγήινοι είτε θα έπρεπε να μεταναστεύσουν, ή αν επιζούσαν από τον θάνατο του άστρου τους να φτιάξουν μια σειρά από δομές που θα συνέλεγε την ακτινοβολία από τον λευκό νάνο που θα είχε απομείνει.

Σύμφωνα με το νέο επιστημονικό άρθρο από τον Ζάκερμαν, το οποίο εγκρίθηκε για δημοσίευση στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, φαίνεται μάλλον απίθανο ένας εξωγήινος πολιτισμός να έμπαινε στη διαδικασία να ταξιδέψει σε ένα νέο άστρο απλά και μόνο για να φτιάξει μια σφαίρα Ντάισον. Οπότε αυτό που θα έκαναν θα ήταν να φτιάξουν δομές γύρω από τα μητρικά τους άστρα, που θα γίνονταν λευκοί νάνοι.

Το σκεπτικό αυτό επιτρέπει την απευθείας σύνδεση μεταξύ της διάρκειας ζωής των άστρων και των σφαιρών Ντάισον: Σύμφωνα με τον συλλογισμό του Ζάκερμαν, αν οι αστρονόμοι αναζητήσουν σφαίρες Ντάισον γύρω από λευκούς νάνους και δεν βρουν, αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στον υπολογισμό των προηγμένων πολιτισμών που θα μπορούσαν να υπάρχουν στον γαλαξία μας. Το σκεπτικό έχει ως εξής:

Οι αστρονόμοι έχουν μετρήσει μόνο ένα μικρό ποσοστό όλων των λευκών νάνων στον γαλαξία. Ωστόσο αν αρκετές εξωγήινες φυλές αποφάσιζαν να φτιάξουν σφαίρες Ντάισον γύρω από τους λευκούς νάνους- μητρικά άστρα τους, τότε οι έρευνες θα πρέπει να εντοπίσουν τουλάχιστον μια σφαίρα Ντάισον. Αν δεν βρεθεί καμία, τότε αυτό θέτει ένα όριο στον αριθμό των εξωγήινων πολιτισμών που φτιάχνουν σφαίρες Ντάισον γύρω από λευκούς νάνους. Βεβαίως θα μπορούσαν να υπάρχουν και πολιτισμοί που αποφασίζουν να μην φτιάξουν σφαίρες Ντάισον, ή εξωγήινοι που φτιάχνουν σφαίρες γύρω από άλλα άστρα, μα ο Ζάκερμαν υποστηρίζει πως στο πέρασμα του χρόνου η πιο πιθανή προοπτική των εξελιγμένων πολιτισμών είναι η κατασκευή μιας σφαίρας Ντάισον γύρω από τους λευκούς νάνους τους, και ως εκ τούτου οι έρευνες θα έπρεπε να εστιάσουν εκεί.

Μια πολύ δύσκολη έρευνα

Από την άλλη βέβαια, ο εντοπισμός τέτοιων δομών δεν είναι σε καμία περίπτωση εύκολη υπόθεση: «Αν υπάρχουν σφαίρες Ντάισον, θα είναι δύσκολο να εντοπιστούν επειδή υπάρχουν πολλά άστρα που πρέπει να διερευνηθούν» σημείωσε ο Ζάκερμαν προσθέτοντας ότι «το σήμα από τη σφαίρα Ντάισον θα είναι πιθανότατα πολύ αχνό συγκριτικά με το άστρο γύρω από το οποίο περιστρέφεται».

Πώς θα ήταν το σήμα αυτό; Η παρουσία μιας σφαίρας Ντάισον (ή ενός δακτυλίου Ντάισον, ή ενός σμήνους Ντάισον) γύρω από έναν λευκό νάνο θα έχει δύο επιπτώσεις: Αν είναι αρκετά μεγάλο ή αρκετά κοντά στο άστρο, θα μπλοκάρει το φως που φτάνει στη Γη όπως συμβαίνει με τους εξωπλανήτες που πραγματοποιούν διελεύσεις μπροστά από τα άστρα τους. Ωστόσο τέτοιες δομές θα μπορούσαν επίσης να προσθέτουν ένα σήμα από υπέρυθρη ακτινοβολία. Οι δομές θα απορροφούν ακτινοβολία από τον λευκό νάνο και θα μετατρέπουν αυτή την ενέργεια σε άλλα πράγματα. Από τη στιγμή που καμιά μετατροπή δεν έχει αποδοτικότητα 100%, η διαδικασία αυτή θα αφήνει πίσω της κάποια θερμότητα, που θα διαφεύγει ως υπέρυθρο φως. Αξίζει να σημειωθεί πως έχουν ήδη βρεθεί πολλοί λευκοί νάνοι με περίσσιες υπέρυθρες εκπομπές, μα αυτό θεωρείται πως οφείλεται στην παρουσία σκόνης στα συστήματα αυτά, όχι σε γιγαντιαίες δομές, σύμφωνα με το επιστημονικό άρθρο.

Μέχρι τώρα οι έρευνες πάνω σε λευκούς νάνους δεν έχουν αποδώσει στοιχεία για σφαίρες Ντάισον, και δεδομένου του συνολικού αριθμού των λευκών νάνων που θεωρείται πως υπάρχουν στον γαλαξία, ο Ζάκερμαν υπολογίζει πως όχι πάνω από το 2%-3% των κατοικήσιμων πλανητών γύρω από άστρα σαν τον Ήλιο θα μπορούσαν να «γεννήσουν» πολιτσμούς που θα επέλεγαν να φτιάξουν σφαίρες Ντάισον γύρω από λευκούς νάνους. Ωστόσο υπάρχουν τόσοι πολλοί πλανήτες γύρω από άστρα σαν τον Ήλιο που αυτοί οι υπολογισμοί αποδίδουν ένα ανώτατο όριο 9 εκατομμυρίων πιθανών πολιτισμών που θα έφτιαχναν σφαίρες γύρω από λευκούς νάνους στον γαλαξία μας, σύμφωνα με τος ερευνητές.

Σε κάθε περίπτωση, όπως τονίζει ο Ζάκερμαν, ουδείς μπορεί να γνωρίζει πόσοι προηγμένοι πολιτισμοί μπορεί να υπάρχουν στον γαλαξία μας- αν υπάρχουν. «Κάποιοι αστρονόμοι, εμού περιλαμβανομένου, πιστεύουν πως η τεχνολογική ζωή μπορεί να είναι πολύ σπάνιο φαινόμενο» σημειώνει σχετικά. «Πράγματι μπορεί να διαθέτουμε την πιο προηγμένη τεχνολογία στον γαλαξία μας. Μα κανείς δεν ξέρει, οπότε αξίζει να ψάξουμε για στοιχεία».