Avancerede civilisationer kunne kommunikere med neutrinostråler

I 1960, Den berømte teoretiske fysiker Freeman Dyson fremsatte et radikalt forslag. I et papir med titlen "Søg efter kunstige stjernekilder til infrarød stråling, " han foreslog, at avancerede ekstra-terrestriske intelligenser (ETI'er) kunne findes ved at lede efter tegn på kunstige strukturer så store, at de omfatter hele stjernesystemer (også kendt som megastrukturer). Siden da, mange videnskabsmænd er kommet med deres egne ideer til mulige megastrukturer.

Ligesom Dysons foreslåede sfære, disse ideer blev foreslået som en måde at give videnskabsmænd, der er engageret i søgen efter ekstraterrestrisk intelligens (SETI) noget at kigge efter. Tilføjelse til dette fascinerende felt, Dr. Albert Jackson fra det Houston-baserede teknologifirma Triton Systems udgav for nylig en undersøgelse, hvori han foreslog, hvordan en avanceret ETI kunne stole på en neutronstjerne eller et sort hul til at fokusere neutrinostråler for at skabe et fyrtårn.

For at opsummere kort, eksistensen af ​​megastrukturer afhænger helt af, hvor en udenjordisk civilisation ville passe ind i Kardashev-skalaen (dvs. hvis de er en planetarisk, stjernernes, eller galaktisk civilisation). I dette tilfælde, Jackson foreslår, at en Type II-civilisation ville være i stand til at omslutte en neutronstjerne eller et sort hul gennem skabelsen af ​​en stor konstellation af neutrino-transmitterende satellitter.

Dr. Jackson begynder sit studie med et citat fra Freeman Dysons essay fra 1966, "Søgen efter udenjordisk teknologi, ", hvori han opsummerede sine mål:"Så den første regel i mit spil er:Tænk på de størst mulige kunstige aktiviteter med grænser kun fastsat af fysikkens love, og se efter dem."

I en tidligere undersøgelse, Dr. Jackson foreslog, hvordan avancerede ETI'er kunne bruge et lille sort hul som en gravitationslinse til at sende gravitationsbølgesignaler hen over galaksen. Dette koncept bygger på nyligt arbejde fra andre forskere, der har foreslået, at gravitationsbølger (GW'er), som er blevet fokus for betydelig forskning, siden de først blev opdaget i 2016, kan bruges til at overføre information.

I et andet blad, han foreslog også, at en tilstrækkelig avanceret civilisation kunne bruge den samme type linse til at skabe et laserfyr. I begge tilfælde, de teknologiske krav ville være svimlende, og ville kræve infrastruktur på en stjerneskala. Tager dette et skridt videre, Dr. Jackson undersøger muligheden for at bruge neutrinoer til at overføre information, da de, ligesom GW'er, rejse godt gennem det interstellare medium.

Sammenlignet med fokuserede stråler af fotoner (alias lasere), neutrinoer har en række fordele, hvad angår beacons. Dr. Jackson fortalte Universe Today via e-mail:"Neutrinoer ankommer næsten uden dæmpning fra nogen kilderetning, [hvilket] ville have [en] stor fordel i det galaktiske plan. Fotoner i bølgelængder som den infrarøde er også gode med gas og støv (hvorfor Webb er et IR-skop). Stadig, der er en vis absorption. Neutrinoer kan rejse på tværs af universet næsten uden absorption."

Med hensyn til processen, hvorigennem et sådant fyrtårn kunne skabes, Jackson henviser endnu en gang til Freeman Dysons vejledende regel om, hvordan ETI'er kunne gå til at skabe enhver form for megastruktur. Denne regel er simpelthen, "hvis fysikken tillader det, det er muligvis teknologisk muligt." I tilfælde af en type II civilisation, de tekniske krav ville være uden for vores fatteevne, men princippet forbliver sundt.

I bund og grund, konceptet udnytter et fænomen kendt som gravitationslinser, hvor et massivt mellemliggende objekt fokuserer og forstørrer lys, der kommer fra et fjernere objekt. I dette tilfælde, lyskilden ville være neutrinoer, og effekten af ​​at fokusere dem ville give et stærkere beacon-signal. Som Jackson forklarede:"Placer en kilde til neutrinoer i kredsløb om et sort hul eller neutronstjerne. Det sorte hul eller [en] neutronstjerne er bedst, fordi de er meget kompakte genstande. Et sort hul eller neutronstjerne er en gravitationslinse, [som] fokuserer neutrinoerne (det kunne være fotoner eller gravitoner) til en intens stråle. Denne stråle, når det ses på afstand, er så stram, " man er nødt til at placere en konstellation af neutrino-'sendere' omkring gravitationslinsen for at få en omtrentlig isotrop sender. I dette tilfælde, antallet af 'sendere' er omkring [10 ¹⁸ ], eller omkring en milliard gange antallet af stjerner i Mælkevejsgalaksen."

Meget ligesom at bygge en Dyson-sfære, denne form for ingeniørvirksomhed ville kun være mulig for en art, der reelt var blevet en type II civilisation. Med andre ord, en civilisation, der er i stand til at udnytte og kanalisere energien udstrålet af sin egen stjerne, hvilket svarer til omkring ~4×10 ³³ erg/sek (eller 4×10 ²⁶ watt) energi - flere billioner gange, hvad menneskeheden i øjeblikket forbruger på årsbasis.

Dette har interessante konsekvenser for SETI. I betragtning af at en tilstrækkelig avanceret udenjordisk art kunne kommunikere via neutrinoer, videnskabsmænd kunne bruge eksisterende detektorer til at lokalisere kilderne. I denne henseende, fokuserede neutrinostråler kunne føjes til listen over mulige "teknosignaturer - dvs. tegn på teknologisk aktivitet - der søges af SETI-forskere.

"Der er en række 'neutrino-teleskoper' rundt om i verden, " sagde Jackson. "Hvis der findes et avanceret civilisationsfyrtårn, det kunne producere et meget unormalt antal neutrinohændelser, langt over de naturlige kilder til neutrinoer såsom [som] solen eller supernovaen... dette ville være en tilføjelse til kandidaterne for tegn på avanceret teknologisk aktivitet."

For at opsummere tingene med et andet citat fra et af Dysons berømte essays:"Når vi ser ind i universet efter tegn på kunstige aktiviteter, det er teknologi og ikke intelligens, vi skal søge efter. Det ville være meget mere givende at søge direkte efter intelligens, men teknologi er det eneste, vi har nogen chance for at se."

Efterhånden som vi lærer mere om universet og bliver mere avancerede som art, det åbner vores sind for nye muligheder i den igangværende søgen efter livet. Hvis og når vi finder bevis for ETI'er, det er fuldt ud muligt, det vil være, fordi vi endelig har lært at læse signaturerne for deres eksistens korrekt. I mellemtiden, søgningen fortsætter.