Redskaberne menneskeheden skal bruge for at leve i år 1 billion

Siden 1990'erne, astrofysikere har vidst, at i de sidste par milliarder år, universet har oplevet en accelereret ekspansionshastighed. Dette gav anledning til teorien om, at universet er gennemsyret af en mystisk usynlig energi kendt som "mørk energi", som virker mod tyngdekraften og skubber kosmos fra hinanden. I tide, denne energi vil blive den dominerende kraft i universet, får alle stjerner og galakser til at sprede sig ud over den kosmiske horisont.

På dette tidspunkt, alle stjerner og galakser i universet vil ikke længere være synlige eller tilgængelige fra nogen anden. Spørgsmålet er tilbage, hvad vil intelligente civilisationer (såsom vores egen) gøre for ressourcer og energi på dette tidspunkt? Dette spørgsmål blev behandlet i en nylig artikel af Dr. Abraham Loeb - Frank B. Baird, Jr., Professor i naturvidenskab ved Harvard University og formand for Harvard Astronomy Department.

Papiret, "Sikring af brændstof til vores stive kosmiske fremtid", for nylig dukket op på nettet. Som han angiver i sit studie, når universet er ti gange dets nuværende alder (omkring 138 milliarder år gammelt), alle stjerner uden for den lokale gruppe af galakser vil ikke være tilgængelige for os, da de vil trække sig væk hurtigere end lysets hastighed. Af denne grund, han anbefaler, at menneskeheden følger lektien fra Æsops fabel, "Myrerne og græshoppen".

Denne klassiske fortælling fortæller historien om myrer, der brugte sommeren på at samle mad til vinteren, mens græshoppen valgte at hygge sig. Selvom der findes forskellige versioner af historien, der tilbyder forskelligartet betydning for hårdt arbejde, velgørenhed, og medfølelse, lektionen er enkel:vær altid forberedt. I denne henseende, Loeb anbefaler, at avancerede arter migrerer til rige galaksehobe.

Disse klynger repræsenterer de største reservoirer af stof bundet af tyngdekraften og ville derfor være bedre i stand til at modstå den accelererede udvidelse af universet. Som Dr. Loeb fortalte Universe Today via e-mail:

"I mit essay påpeger jeg, at Moder Natur var venlig mod os, da den spontant fødte det samme massive reservoir af brændstof, som vi ville have stræbt efter at indsamle med kunstige midler. Urtæthedsforstyrrelser fra det tidlige univers førte til gravitationssammenbrud af områder så store som titusinder af lysår, samler alt stoffet i dem til galaksehobe – som hver indeholder det, der svarer til tusinde Mælkevejsgalakser."

Dr. Loeb indikerede også, hvor menneskeheden (eller andre avancerede civilisationer) bør overveje at flytte til, når udvidelsen af ​​universet får stjernerne i den lokale gruppe til at udvide sig ud over den kosmiske horisont. Inden for 50 millioner lysår, han angiver, kan lide Virgo Cluster, som indeholder omkring tusind gange mere stof end Mælkevejsgalaksen. Den næstnærmeste er Coma Cluster, en samling på over 1000 galakser placeret omkring 336 millioner lysår væk.

Ud over at tilbyde en løsning på den accelererende udvidelse af universet, Dr. Loebs undersøgelse præsenterer også nogle interessante muligheder, når det kommer til søgningen efter ekstraterrestrisk intelligens (SETI). Hvis, faktisk, der er allerede avancerede civilisationer, der migrerer for at forberede sig på den uundgåelige udvidelse af universet, de kan påvises på forskellige måder. Som Dr. Loeb forklarede:

"Hvis rejsende civilisationer transmitterer kraftige signaler, kan vi muligvis se beviser for deres migration mod galaksehobe. Desuden, vi ville forvente en større koncentration af avanceret civilisation i klynger, end man ville forvente blot ved at tælle antallet af galakser der. Dem, der bosætter sig der, kunne etablere mere velstående samfund, i analogi med civilisationer nær floder eller søer på Jorden."

Denne artikel ligner en undersøgelse, Dr. Loeb udførte tilbage i 2011, som udkom i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics under titlen "Cosmology with Hypervelocity Stars". Dengang Dr. Loeb talte om, hvad der ville ske i en fjern fremtid, når alle ekstragalaktiske lyskilder vil ophøre med at være synlige eller tilgængelige på grund af den accelererende udvidelse af universet.

Denne undersøgelse var en opfølgning på et papir fra 2001, hvor Dr. Loeb tog fat på, hvad der ville ske med universet om milliarder af år-som fremkom i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve under titlen "The Long-Term Future of Extragalactic Astronomy". Kort derefter, Dr. Loeb og Freeman Dyson begyndte selv at korrespondere om, hvad der kunne gøres for at løse dette problem.

Deres korrespondance var emnet for en artikel af Nathan Sanders (skribent for Astrobites), som fortalte, hvad Dr. Loeb og Dr. Dyson havde at sige om sagen. Som Dr. Loeb husker:

"For ti år siden skrev jeg et par artikler om universets langsigtede fremtid, billioner år fra nu. Da den kosmiske ekspansion accelererer, Jeg viste, at når universet vil ældes med en faktor ti (omkring hundrede milliarder år fra nu), alt stof uden for vores lokale gruppe af galakser (som inkluderer Mælkevejen og Andromeda galaksen, sammen med deres satellitter) vil trække sig væk fra os hurtigere end lys. Efter at et af mine papirer blev sendt i 2011, Freeman Dyson skrev til mig og foreslog et stort "kosmisk ingeniørprojekt", hvor vi vil koncentrere stof fra en storstilet region omkring os til et lille nok volumen, så det forbliver bundet af sin egen tyngdekraft og ikke ekspanderer med resten af universet."

Dengang Dr. Loeb indikerede, at data indsamlet af Sloan Digital Sky Survey (SDSS) indikerede, at forsøg på "super-engineering" ikke så ud til at finde sted. Dette var baseret på det faktum, at de galaksehobe, der blev observeret af SDSS, ikke var overdrevne, de udviste heller ikke særlig høje hastigheder (som man kunne forvente). Til dette, Dr. Dyson skrev:"Det er skuffende. På den anden side, hvis vores kolleger har været for dovne til at udføre jobbet, vi har masser af tid til at begynde at gøre det selv."

En lignende idé blev præsenteret i en nylig artikel af Dr. Dan Hooper, en astrofysiker fra Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) og University of Chicago. I sit studie, Dr. Hooper foreslog, at avancerede arter kunne overleve alle stjerner i den lokale gruppe, der udvider sig ud over den kosmiske horisont (100 milliarder år fra nu), ved at høste stjerner på tværs af titusinder af lysår.

Denne høst ville bestå i at bygge ukonventionelle Dyson-sfærer, der ville bruge den energi, de indsamlede fra stjerner, til at drive dem mod midten af ​​artens civilisation. Imidlertid, kun stjerner med en masse på 0,2 til 1 solmasse ville være brugbare, da stjerner med høj masse ville udvikle sig ud over deres hovedsekvens, før de når destinationen, og stjerner med lav masse ikke ville generere nok energi til at accelerere til at nå frem i tide.

Men som Dr. Loeb antyder, der er yderligere begrænsninger for denne tilgang, hvilket gør migrering mere attraktiv end høst.

"Først, vi kender ikke til nogen teknologi, der gør det muligt at bevæge stjerner rundt, og desuden skinner sollignende stjerner kun i omkring ti milliarder år (i størrelsesordenen universets nuværende tidsalder) og kan ikke tjene som kerneovne, der ville holde os varme ind i en meget fjern fremtid. Derfor, en avanceret civilisation behøver ikke gå i gang med et kæmpe byggeprojekt som foreslået af Dyson og Hooper, but only needs to propel itself towards the nearest galaxy cluster and take advantage of the cluster resources as fuel for its future prosperity."

While this may seem like a truly far-off concern, it does raise some interesting questions about the long-term evolution of the Universe and how intelligent civilizations may be forced to adapt. I mellemtiden, if it offers some additional possibilities for searching for extra-terrestrial intelligences (ETIs), then so much the better.

And as Dr. Dyson said, if there are currently no ETIs preparing for the coming "cosmic winter" with cosmic engineering projects, perhaps it is something humanity can plan to tackle someday!