Una civiltà avanzata potrebbe resistere all'accelerazione dell'espansione dell'universo

Quando si tratta di minacce esistenziali all'umanità, alcuni problemi sono più urgenti di altri. Malattie, guerra nucleare, carestia, impatto di asteroidi: tutti hanno una probabilità ben studiata di danneggiare la società nell'era attuale. Queste minacce instillano giustamente un minimo di paura nei cuori e nelle menti di molti.

Ma una minaccia che si trova in fondo alla lista è l'espansione accelerata dell'universo. In effetti, fino ad ora non è stata considerata una chiara minaccia.

Oggi le cose cambiano, almeno un po', grazie al lavoro di Dan Hooper, fisico delle particelle presso il Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia, Illinois. Hooper sottolinea che non siamo in grado di studiare, comunicare o influenzare le cose al di là dell'orizzonte cosmico, che è la distanza massima che la luce può percorrere per noi nell'era dell'universo.

Potrebbero esserci molte cose oltre l'orizzonte cosmico: stelle, galassie e persino civiltà. Ma poiché la loro luce non può mai raggiungerci, non possiamo contattarli o vederli.

Ma l'orizzonte cosmico sta cambiando. Hooper ha capito come questo influenzerà il nostro vicinato nell'universo, che gli astronomi chiamano il Gruppo Locale. Questo è l'insieme di circa 50 galassie vicine che sono legate gravitazionalmente alla Via Lattea e in procinto di scontrarsi entro i prossimi trilioni di anni per formare un'unica supergalassia.

Di conseguenza, il Gruppo Locale sarà la casa dell'umanità per il prossimo futuro. Nel corso di miliardi di anni, potremmo persino colonizzarlo, saltando da un sistema stellare all'altro e sfruttando l'energia di ciascun sole lungo il percorso.

Tuttavia, l'accelerazione dell'espansione dell'universo sta inviando galassie oltre l'orizzonte a una velocità in aumento. Di conseguenza, nei prossimi circa 100 miliardi di anni, tutte le stelle che risiedono oltre il Gruppo Locale cadranno oltre l'orizzonte cosmico e diventeranno non solo non osservabili, ma del tutto inaccessibili, afferma Hooper.

Questo è un problema per una civiltà avanzata perché limita il numero di nuove stelle che sono disponibili per lo sfruttamento.

Quindi la domanda su cui Hooper indaga è se c'è qualcosa che una civiltà avanzata può fare per mitigare gli effetti di questa espansione accelerata. E si scopre che c'è.

Innanzitutto, un po' di background. Negli anni '60, il leggendario fisico Freeman Dyson ipotizzò che le civiltà avanzate avrebbero tentato di raccogliere quanta più energia possibile dai loro soli. Ha suggerito che il modo più ovvio per farlo fosse circondare interamente ogni stella con una sfera che cattura tutta la luce prodotta. Questa energia può quindi essere sfruttata e il calore di scarto irradiato nello spazio sotto forma di onde submillimetriche o luce infrarossa.

Le cosiddette sfere di Dyson hanno raggiunto lo status di culto. Gli scrittori di fantascienza hanno scritto volumi su di loro. Ancora più importante, gli astronomi hanno cercato la firma di radiazione distintiva che devono produrre, finora senza successo.

Il lavoro di Hooper aggiunge una nuova svolta al racconto. La sua idea è che una civiltà avanzata potrebbe costruire una sfera che emetta radiazioni di scarto in una direzione specifica. Questa radiazione accelererebbe la sfera, e la stella che contiene, nella direzione opposta.

Nel corso del tempo, una civiltà avanzata potrebbe utilizzare questa tecnica per raccogliere le stelle come fonte di energia e quindi mantenerle all'interno dell'orizzonte cosmico mentre l'universo si espande.

Una domanda importante è che tipo di stelle sarebbero adatte a questo sforzo. Hooper dice che le grandi stelle tendono ad essere più vecchie e quindi rimarrebbero senza succo durante le manovre. D'altra parte, stelle molto piccole producono meno energia e non possono accelerare rapidamente. Queste stelle non potevano essere manovrate abbastanza velocemente da rimanere all'interno dell'orizzonte.

La conclusione di Hooper è che stelle di circa la stessa massa del Sole sarebbero più adatte a questo tipo di trasporto galattico. Dice che concentrare le stelle in questo modo aumenterebbe la quantità di energia disponibile per le civiltà di un fattore di diverse migliaia. E questo potrebbe farli andare avanti molto più a lungo di quanto sarebbe altrimenti possibile.

C'è una previsione misurabile dal lavoro di Hooper. Se le civiltà avanzate hanno già iniziato questo processo di raccolta delle stelle, dovrebbe essere osservabile dagli astronomi. Una tale civiltà potrebbe apparire come una regione con un raggio di decine di megaparsec in cui la maggior parte o tutte le stelle più leggere di [due masse solari] sono circondate da Dyson Spheres, conclude.

Senza dubbio gli astronomi cercheranno con impazienza una tale firma.

Tuttavia, il lavoro di Hooper si basa su due presupposti. Il primo è che una civiltà avanzata cercherà di massimizzare il proprio consumo di energia. Non è affatto certo. Forse tali civiltà impareranno come accontentarsi di ciò che hanno. La Terra ne ha certamente bisogno.

La seconda ipotesi è che i cosmologi abbiano ragione nel pensare che l'espansione dell'universo stia accelerando. Ancora una volta, questa non è una schiacciata.

Molti ricercatori sono a disagio con l'idea che l'universo si espanderà per sempre, e ancora più scontenti dell'idea che questa espansione stia accelerando. Forse la preoccupazione maggiore è che questa accelerazione violi il principio di conservazione dell'energia, una pietra miliare della fisica moderna.

È più probabile che le civiltà avanzate abbiano risolto questo enigma. Quindi l'assenza di sfere di Dyson nei gruppi immaginati da Hooper potrebbe essere solo la prova che i nostri cosmologi si sono sbagliati.

Rif: arxiv.org/abs/1806.05203 : Vita contro energia oscura: come una civiltà avanzata potrebbe resistere all'espansione accelerata dell'universo

nascondere