Протягом 1930-х астрономи зрозуміли, що Всесвіт перебуває у стані розширення. До 90-х років вони зрозуміли, що швидкість, з якою вона розширюється, прискорюється, породивши теорію "Темної енергії". Через це вважається, що в найближчі 100 мільярдів років всі зірки в межах Локальної групи - тієї частини Всесвіту, яка включає в себе 54 галактики, включаючи Чумацький Шлях, - розширяться за межі космічного горизонту.
У цей момент ці зірки вже не будуть спостерігатися, але недоступні - це означає, що жодна розвинена цивілізація не зможе використати свою енергію. Звертаючись до цього, доктор Ден Хупер - астрофізик з Національної акселераторної лабораторії Фермі (FNAL) та Чиказького університету - нещодавно провів дослідження, яке показало, як достатньо розвинена цивілізація могла б здобути ці зірки та не допустити їх розширення назовні.
Заради свого дослідження, яке нещодавно з’явилось в Інтернеті під назвою «Життя проти темної енергії: як розвинена цивілізація могла протистояти прискоренню розширення Всесвіту», доктор Ден Хупер задумав, як цивілізації зможуть змінити процес космічного розширення. Крім того, він пропонує шляхи, за допомогою яких людство може шукати ознаки такої цивілізації.
Простіше кажучи, теорія Темної Енергії полягає в тому, що простір наповнений таємничою невидимою силою, яка протидіє гравітації і змушує Всесвіт розширюватися зі швидкістю. Теорія виникла з космологічної константи Ейнштейна, терміна, який він додав до своєї теорії загальної відносності, щоб пояснити, як Всесвіт може залишатися статичним, а не бути в стані розширення або стиснення.
У той час як Ейнштейн виявив помилку, завдяки спостереженням, що показали, що Всесвіт розширюється, вчені переглянули цю концепцію, щоб пояснити, як космічна експансія зросла за останні кілька мільярдів років. Єдиною проблемою цієї теорії, згідно з дослідженням доктора Хупера, є те, що темна енергія з часом стане домінуючою, а швидкість космічного розширення Всесвіту зросте в експоненціальному масштабі.
В результаті Всесвіт розшириться до тієї точки, коли всі зірки знаходяться настільки далеко, що розумні види навіть не зможуть їх побачити, не кажучи вже про те, щоб досліджувати їх або використовувати їх енергію. Як доктор Хупер розповів Space Magazine електронною поштою:
«Космологи за останні 20 років дізналися, що наш Всесвіт розширюється зі швидкістю. Це означає, що протягом наступних 100 мільярдів років або більше, більшість зірок і галактик, які ми зараз можемо бачити на небі, зникнуть назавжди, потрапляючи за межі будь-яких областей простору, до яких ми могли б досягти, навіть в принципі. Це обмежить здатність далекої майбутньої передової цивілізації збирати енергію, а отже, обмежити будь-яку кількість речей, які вони можуть хотіти досягти ».
Окрім того, що є керівником групи теоретичної астрофізики в FNAL, доктор Хупер також є доцентом кафедри астрономії та астрофізики в університеті Чикаго. Як такий, він добре розбирається, коли мова йде про великі питання позаземного інтелекту (ЕТІ) та про те, як космічна еволюція вплине на розумні види.
Для вирішення питання про те, як просунуті цивілізації будуть жити в такому Всесвіті, доктор Хупер починає з припущення, що цивілізація буде типом III за шкалою Кардашева. Названа на честь російського астрофізика Миколи Кардашева, цивілізація типу III досягла б галактичних масштабів і могла б контролювати енергію в галактичному масштабі. Як вказав Хупер:
«У своїй роботі я припускаю, що раціональною реакцією на цю проблему було б цивілізація швидко розширюватися назовні, захоплюючи зірки та транспортуючи їх до центральної цивілізації, де їх можна було використовувати. Ці зірки можна транспортувати, використовуючи енергію, яку вони виробляють самі ".
Як визнає доктор Хупер, цей висновок спирається на два припущення - по-перше, що високорозвинена цивілізація намагатиметься максимально використовувати свій доступ до корисної енергії; по-друге, що наше сучасне розуміння темної енергії та майбутнє розширення нашого Всесвіту є приблизно правильним. Зважаючи на це, доктор Хупер намагався підрахувати, які зірки можна збирати, використовуючи сфери Дайсона та інші мегаструктури.
За словами доктора Хупера, цей збір полягав би у створенні нетрадиційних сфер Дайсона, які б використовували енергію, яку вони збирали від зірок, щоб рухати їх до центру цивілізації виду. Високомасові зірки, ймовірно, розвиватимуться за межі основної послідовності до досягнення центральної цивілізації, а зірки низької маси не генеруватимуть достатньої кількості енергії (і, отже, прискорення), щоб уникнути падіння за горизонт.
З цієї причини доктор Хупер робить висновок, що зірки з масою від 0,2 до 1 сонячних мас будуть найпривабливішими цілями для збирання врожаю. Іншими словами, зірки, схожі на наше Сонце (тип G або жовтий карлик), помаранчеві карлики (тип K) та деякі зірки типу M (червоний карлик), були б придатними для цілей цивілізації III типу. Хупер вказує, що слід враховувати обмежуючі фактори:
«Дуже маленькі зірки часто не виробляють достатньо енергії, щоб повернути їх до центральної цивілізації. З іншого боку, дуже великі зірки недовговічні, і ядерне паливо закінчиться до того, як вони дістануться до місця призначення. Таким чином, найкращими цілями такого роду програм будуть зірки, схожі за розміром (або трохи меншими), ніж Сонце ».
Виходячи з припущення, що така цивілізація може подорожувати зі швидкістю світла на 1 - 10%, доктор Хупер оцінює, що вони зможуть збирати зірки до радіусу, що рухається, приблизно від 20 до 50 мегапарсеків (приблизно 65,2 мільйона до 163 мільйони світлових років). Залежно від їх віку, від 1 до 5 мільярдів років, вони зможуть збирати зірки в межах від 1 до 4 мегапарсеків (від 3,260 до 13 046 світлових років) або до декількох десятків мегапарсеків.
Окрім того, що забезпечує рамки для того, як достатньо розвинена цивілізація могла пережити космічне прискорення, документ доктора Хупера також пропонує нові можливості в пошуку позаземного інтелекту (SETI). Хоча його дослідження насамперед стосується можливості появи такої мегацивілізації в майбутньому (можливо, це буде навіть наша власна), він також визнає можливість того, що вже можна було б існувати.
Раніше вчені пропонували шукати сфери Дайсона та інші мегаструктури у Всесвіті, шукаючи підписи в інфрачервоній або субміліметровій смугах. Однак мегаструктури, які були побудовані для того, щоб повністю зібрати енергію зірки та використовувати її для транспортування їх через космос з релятивістською швидкістю, випромінювали б зовсім інші підписи.
Крім того, наявність такої мегацивілізації можна було б виявити, переглянувши інші галактики та регіони космосу, щоб побачити, чи вже розпочався процес збирання та транспортування (або перебуває в стадії передової). Тоді як минулі шукачі сфер Дайсона зосереджувались на виявленні структур навколо окремих зірок у Чумацькому Шляху, такий вид пошуку зосереджувався б на галактиках чи групах галактик, у яких більшість зірок були оточені сферами Дайсона та видалені.
"Це дає нам дуже різний сигнал для пошуку", - сказав доктор Хупер. "Передова цивілізація, яка знаходиться в процесі цієї програми, змінила б розподіл зірок по регіонах космічних десятків мільйонів світлових років, і, ймовірно, видаватиме інші сигнали внаслідок зоряного руху".
Зрештою, ця теорія не тільки пропонує можливе рішення про те, як передові види можуть пережити космічну експансію, вона також пропонує нові можливості в полюванні на позаземний інтелект. Якщо інструменти наступного покоління дивляться далі у Всесвіт і з більшою роздільною здатністю, можливо, ми повинні бути в огляді на зірки гіпервелікальності, які всі перевозяться в один і той же космос.
Можливо, цивілізація типу III готується до дня, коли темна енергія переймає!
