«Σφαίρες Ντάισον»: Επιστήμονας υποδεικνύει πιθανά σημεία όπου βρίσκονται εξωγήινοι πολιτισμοί

Τι λέει νέο επιστημονικό άρθρο.
EDUARD MUZHEVSKYI / SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images

Μέχρι τώρα δεν έχουν βρεθεί ίχνη εξωγήινων πολιτισμών- ωστόσο αν υπάρχουν, ενδεχομένως να βρίσκονται σε «Σφαίρες Ντάισον» (Dyson Spheres) οι οποίες βρίσκονται γύρω από άστρα σαν τον Ήλιο μας, γνωστά και ως λευκοί νάνοι, που είναι διάσπαρτα στον γαλαξία μας, σύμφωνα με νέο επιστημονικό άρθρο.

Σε αυτά τα άστρα θα έπρεπε να εστιάσει η αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών, όπως είπε στο Live Science ο Μπεν Ζάκερμαν, επίτιμος καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας στο University of California Los Angeles. Με βάση αυτά που θα απέδιδε μια τέτοια έρευνα, αστρονόμοι θα μπορούσαν να υπολογίσουν πόσοι προηγμένοι πολιτισμοί μπορεί να υπάρχουν στον γαλαξία, πρόσθεσε.

Ένας προηγμένος πολιτισμός χρειάζεται ενέργεια για τροφή, μεταφορές, πόλεμο, 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, σύμφωνα με το The World Counts, αντιστοιχεί στην ενεργειακή απόδοση περίπου 14.000 εκατομμυρίων τόνων πετρελαίου. Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας της ανθρωπότητας προέρχεται από τα ορυκτά καύσιμα, καθώς δεν έχουμε την τεχνολογική δυνατότητα να βασιστούμε στη μεγαλύτερη πηγή/ «γεννήτρια» ενέργειας στο Ηλιακό Σύστημα, που δεν είναι άλλη από τον Ήλιο. 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.

Τι είναι οι σφαίρες Ντάισον

Αυτή είναι βασική ιδέα πίσω από τις αποκαλούμενες Σφαίρες Ντάισον (Dyson Spheres), η έμπνευση για τις οποίες προήλθε από τον φυσικό Φρίμαν Ντάισον, που ανέπτυξε την ιδέα το 1960: 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 ήταν μια συμπαγής σφαίρα, με κάλυψη του άστρου σε βαθμό 100%, ωστόσο θεωρήθηκε πως 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.

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 αιώνια- έχουν και αυτά μια διάρκεια ζωής. Εάν εμφανιζόταν ένας πολιτισμός γύρω από ένα τυπικό άστρο σαν τον Ήλιο, τότε όπως και να έχει το άστρο αυτό κάποια στιγμή θα γινόταν ερυθρός γίγαντας, αφήνοντας πίσω του έναν ψυχρό λευκό νάνο. Η διαδικασία αυτή με τη σειρά της θα «έψηνε» τους εσώτερους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, και, καθώς θα ψυχόταν ο λευκός νάνος, θα πάγωναν οι εξώτεροι. Οπότε το να παραμένεις στην επιφάνεια ενός πλανήτη δεν είναι μακροπρόθεσμα βιώσιμη λύση- και ως εκ τούτου οι εξωγήινοι είτε θα έπρεπε να μεταναστεύσουν, ή να φτιάξουν μια σειρά από δομές που θα συλλέγανε την ακτινοβολία από τον λευκό νάνο- μητρικό άστρο τους.

Σύμφωνα με το νέο επιστημονικό άρθρο από τον Ζάκερμαν, που έγινε αποδεκτό τον Μάιο 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 τέτοιες 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 θα έπρεπε να βρεθεί τουλάχιστον μια σφαίρα Ντάισον στις έρευνες. Αν δεν βρεθεί καμία, τότε αυτό θέτει ένα «πλαφόν»/ «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.

Πώς θα εντοπίζονταν

Από την άλλη βέβαια, ο εντοπισμός τέτοιων δομών δεν είναι ακριβώς εύκολη υπόθεση: «Αν υπάρχουν σφαίρες Ντάισον, θα είναι δύσκολο να εντοπιστούν επειδή υπάρχουν πολλά άστρα που πρέπει να διερευνηθούν» σημείωσε ο Ζάκερμαν στο Live Science, 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. «Μπορεί να έχουμε την πιο προηγμένη τεχνολογία στον γαλαξία μας. Μα κανείς δεν ξέρει, οπότε αξίζει να ψάξουμε για στοιχεία».