Principale AstronomiaGli strumenti di cui l'umanità avrà bisogno per vivere nell'anno 1 trilione

Gli strumenti di cui l'umanità avrà bisogno per vivere nell'anno 1 trilione

Astronomia : Gli strumenti di cui l'umanità avrà bisogno per vivere nell'anno 1 trilione

Dagli anni '90, gli astrofisici hanno saputo che negli ultimi miliardi di anni l'Universo ha registrato un tasso di espansione accelerato. Ciò ha dato origine alla teoria secondo cui l'Universo è permeato da una misteriosa energia invisibile nota come "energia oscura", che agisce contro la gravità e sta allontanando il cosmo. Col tempo, questa energia diventerà la forza dominante nell'Universo, facendo sì che tutte le stelle e le galassie si diffondano oltre l'orizzonte cosmico.

A questo punto, tutte le stelle e le galassie nell'Universo non saranno più visibili o accessibili da nessun'altra. La domanda rimane: cosa faranno le civiltà intelligenti (come la nostra) per le risorse e l'energia a questo punto? Questa domanda è stata affrontata in un recente articolo del Dr. Abraham Loeb Frank B. Baird, Jr., Professore di Scienze presso l'Università di Harvard e Presidente del Dipartimento di Astronomia di Harvard.

Il documento, "Garantire il carburante per il nostro futuro cosmico gelido", è apparso di recente online. Come indica nel suo studio, quando l'Universo ha dieci volte la sua età attuale (circa 138 miliardi di anni), tutte le stelle al di fuori del Gruppo locale di galassie non saranno accessibili a noi poiché si allontaneranno più velocemente della velocità della luce . Per questo motivo, raccomanda che l'umanità segua la lezione della favola di Esopo, `` Le formiche e la cavalletta ''.

Questa storia classica racconta la storia delle formiche che hanno trascorso l'estate a raccogliere cibo per l'inverno mentre la cavalletta ha scelto di divertirsi. Sebbene esistano versioni diverse della storia che offrono aspetti diversi sull'importanza del duro lavoro, della carità e della compassione, la lezione è semplice: preparati sempre. A questo proposito, Loeb raccomanda che le specie avanzate migrino verso ricchi gruppi di galassie.

Questi ammassi rappresentano i maggiori serbatoi di materia legati dalla gravità e sarebbero quindi in grado di resistere meglio all'espansione accelerata dell'Universo. Come ha detto il dottor Loeb a Universe Today via e-mail:

Nel mio saggio sottolineo che madre natura è stata gentile con noi in quanto ha dato alla luce spontaneamente lo stesso enorme serbatoio di carburante che avremmo aspirato a raccogliere con mezzi artificiali. Le perturbazioni della densità primordiale dall'universo primordiale hanno portato al collasso gravitazionale di regioni grandi come decine di milioni di anni luce, riunendo tutta la materia in esse in ammassi di galassie, ognuna contenente l'equivalente di mille galassie della Via Lattea.

Il Dr. Loeb ha anche indicato dove l'umanità (o altre civiltà avanzate) dovrebbe prendere in considerazione la possibilità di trasferirsi quando l'espansione dell'Universo provoca l'espansione delle stelle del Gruppo Locale oltre l'orizzonte cosmico. Entro 50 milioni di anni luce, indica, piace il Cluster della Vergine, che contiene circa mille volte più materia della Galassia della Via Lattea. Il secondo più vicino è il Coma Cluster, una raccolta di oltre 1000 galassie situata a circa 336 milioni di anni luce di distanza.

Diagramma che mostra la Vergine Supercluster. Credito: Wikipedia Commons / Andrew Z. Colvin

Oltre a offrire una soluzione all'accelerazione dell'espansione dell'Universo, lo studio del Dr. Loeb presenta anche alcune interessanti possibilità quando si tratta della ricerca dell'intelligenza extra-terrestre (SETI). Se, infatti, ci sono già civiltà avanzate che migrano per prepararsi all'inevitabile espansione dell'Universo, potrebbero essere rilevabili con vari mezzi. Come ha spiegato il dott. Loeb:

`` Se le civiltà viaggianti trasmettono segnali potenti, allora potremmo essere in grado di vedere le prove della loro migrazione verso ammassi di galassie. Inoltre, ci saremmo aspettati una maggiore concentrazione di civiltà avanzata nei cluster di quanto ci si aspetterebbe semplicemente contando il numero di galassie lì. Quelli che si insediano lì potrebbero stabilire comunità più prospere, analogamente alle civiltà vicino a fiumi o laghi sulla Terra

Questo documento è simile a uno studio condotto dal Dr. Loeb nel 2011, che è apparso sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics con il titolo "Cosmology with Hypervelocity Stars". A quel tempo, il dottor Loeb si stava rivolgendo a ciò che sarebbe accaduto in un futuro lontano, quando tutte le fonti di luce extragalattiche cesseranno di essere visibili o accessibili a causa dell'accelerazione dell'espansione dell'Universo.

Questo studio è stato il seguito di un articolo del 2001 in cui il Dr. Loeb ha affrontato ciò che sarebbe diventato dell'Universo in miliardi di anni che è apparso sulla rivista Physical Review Letters sotto il titolo The Long Futuro dell'astronomia extragalattica . Poco dopo, il dott. Loeb e lo stesso Freeman Dyson iniziarono a corrispondere su cosa si potesse fare per affrontare questo problema.

La concezione di un artista di una stella ipervelocia che è sfuggita alla Via Lattea. Credito: NASA

La loro corrispondenza era oggetto di un articolo di Nathan Sanders (uno scrittore di Astrobites) che raccontava ciò che il Dr. Loeb e il Dr. Dyson avevano da dire sull'argomento. Come ricorda il Dr. Loeb:

“Un decennio fa ho scritto alcuni articoli sul futuro a lungo termine dell'Universo, trilioni di anni da oggi. Poiché l'espansione cosmica sta accelerando, ho mostrato che una volta che l'universo invecchierà di un fattore dieci (circa cento miliardi di anni da oggi), tutta la materia al di fuori del nostro gruppo locale di galassie (che comprende la Via Lattea e la galassia di Andromeda, lungo con i loro satelliti) si allontaneranno da noi più velocemente della luce. Dopo che uno dei miei articoli è stato pubblicato nel 2011, Freeman Dyson mi ha scritto e suggerito un vasto "progetto di ingegneria cosmica" in cui concentreremo la materia da una regione su larga scala intorno a noi a un volume abbastanza piccolo in modo che rimanga legato dalla sua stessa gravità e non espandersi con il resto dell'Universo. "

All'epoca, il dott. Loeb indicava che i dati raccolti dallo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) indicavano che i tentativi di "superingegneria" non sembravano aver luogo. Ciò si basava sul fatto che i cluster di galassie osservati dall'SDSS non erano eccessivi, né presentavano velocità particolarmente elevate (come ci si aspetterebbe). Per questo, il Dr. Dyson ha scritto: “È deludente. D'altra parte, se i nostri colleghi sono stati troppo pigri per fare il lavoro, abbiamo un sacco di tempo per iniziare a farlo da soli. "

Un'idea simile è stata presentata in un recente articolo del Dr. Dan Hooper, un astrofisico del Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) e dell'Università di Chicago. Nel suo studio, il Dr. Hooper ha suggerito che le specie avanzate potrebbero sopravvivere a tutte le stelle del gruppo locale espandendosi oltre l'orizzonte cosmico (tra 100 miliardi di anni), raccogliendo stelle attraverso decine di milioni di anni luce.

Impressione dell'artista delle 14 galassie rilevate da ALMA mentre compaiono nell'universo molto antico e molto distante. Queste galassie si stanno fondendo e alla fine formeranno il nucleo di un enorme ammasso di galassie. Credito: NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello

Questa raccolta consisterebbe nella costruzione di sfere di Dyson non convenzionali che utilizzerebbero l'energia che hanno raccolto dalle stelle per spingerle verso il centro della civiltà della specie. Tuttavia, sarebbero utilizzabili solo le stelle con una massa compresa tra 0, 2 e 1 masse solari, poiché le stelle a massa elevata si evolverebbero oltre la loro sequenza principale prima di raggiungere la destinazione e le stelle a bassa massa non genererebbero abbastanza energia per l'accelerazione per farla in tempo .

Ma come indica il dott. Loeb, ci sono ulteriori limitazioni a questo approccio, che rende la migrazione più attraente della raccolta.

“In primo luogo, non conosciamo alcuna tecnologia che permetta di spostare le stelle in giro, e inoltre le stelle simili al Sole brillano solo per circa dieci miliardi di anni (dell'ordine dell'era attuale dell'Universo) e non possono servire da fornaci nucleari che ci terrebbero al caldo nel futuro molto lontano. Pertanto, una civiltà avanzata non ha bisogno di intraprendere un gigantesco progetto di costruzione come suggerito da Dyson e Hooper, ma deve solo spingere se stesso verso il più vicino ammasso di galassie e sfruttare le risorse del cluster come combustibile per la sua prosperità futura. "

Sebbene possa sembrare una preoccupazione molto lontana, solleva alcune interessanti domande sull'evoluzione a lungo termine dell'Universo e su come le civiltà intelligenti possano essere costrette ad adattarsi. Nel frattempo, se offre ulteriori possibilità per la ricerca di intelligenze extra-terrestri (ETI), tanto meglio.

E come ha detto il dottor Dyson, se attualmente non ci sono ETI che si preparano per il prossimo "inverno cosmico" con progetti di ingegneria cosmica, forse è qualcosa che l'umanità può pianificare di affrontare un giorno!

Ulteriori letture: arXiv, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, astrobites, astrobites (2)

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