Sinds de jaren negentig weten astrofysici dat het heelal de afgelopen paar miljard jaar een versnelde expansie heeft doorgemaakt. Dit leidde tot de theorie dat het heelal doordrongen is van een mysterieuze onzichtbare energie die bekend staat als "donkere energie", die tegen de zwaartekracht in werkt en de kosmos uit elkaar duwt. Na verloop van tijd zal deze energie de dominante kracht in het heelal worden, waardoor alle sterren en sterrenstelsels zich buiten de kosmische horizon verspreiden.
Op dit punt zullen alle sterren en sterrenstelsels in het heelal niet langer zichtbaar of toegankelijk zijn voor andere sterren. De vraag blijft: wat zullen intelligente beschavingen (zoals die van onszelf) op dit moment doen voor hulpbronnen en energie? Deze vraag werd behandeld in een recent artikel van Dr. Abraham Loeb - Frank B. Baird, Jr., hoogleraar wetenschappen aan de Harvard University en de voorzitter van de Harvard Astronomy Department.
Onlangs verscheen het artikel "Securing Fuel for our Frigid Cosmic Future". Zoals hij in zijn onderzoek aangeeft, zullen alle sterren buiten de lokale groep sterrenstelsels, wanneer het heelal tien keer zo oud is (ongeveer 138 miljard jaar oud), voor ons niet toegankelijk zijn omdat ze sneller zullen verdwijnen dan de lichtsnelheid . Om deze reden beveelt hij aan dat de mensheid de les volgt uit de fabel van Aesopus, "The Ants and the Grasshopper".
Dit klassieke verhaal vertelt het verhaal van mieren die de zomer doorbrachten met het verzamelen van voedsel voor de winter terwijl de sprinkhaan ervoor koos om zich te vermaken. Hoewel er verschillende versies van het verhaal bestaan die verschillende invalshoeken bieden op het belang van hard werken, liefdadigheid en mededogen, is de les eenvoudig: wees altijd voorbereid. In dit opzicht beveelt Loeb aan dat geavanceerde soorten migreren naar rijke clusters van sterrenstelsels.
Deze clusters vertegenwoordigen de grootste reservoirs van door zwaartekracht gebonden materie en zouden daarom beter bestand zijn tegen de versnelde uitdijing van het heelal. Dr. Loeb vertelde Space Magazine via e-mail:
“In mijn essay wijs ik erop dat moeder natuur aardig voor ons was, omdat het spontaan hetzelfde enorme reservoir aan brandstof opleverde dat we met kunstmatige middelen hadden willen verzamelen. Verstoringen van de oerdichtheid uit het vroege universum leidden tot de ineenstorting van de zwaartekracht van gebieden die tientallen miljoenen lichtjaren groot waren, en verzamelden alle materie daarin in clusters van sterrenstelsels - elk met het equivalent van duizend Melkwegstelsels. '
Dr. Loeb gaf ook aan waar de mensheid (of andere geavanceerde beschavingen) zouden moeten overwegen te verhuizen naar wanneer de uitdijing van het heelal ervoor zorgt dat de sterren van de lokale groep zich buiten de kosmische horizon uitstrekken. Hij geeft aan dat hij binnen 50 miljoen lichtjaar houdt van de Virgo Cluster, die ongeveer duizend keer meer materie bevat dan de Melkweg. De op één na dichtstbijzijnde is de Coma-cluster, een verzameling van meer dan 1000 sterrenstelsels op ongeveer 336 miljoen lichtjaar afstand.
Naast het bieden van een oplossing voor de versnellende uitdijing van het heelal, biedt de studie van Dr. Loeb ook enkele interessante mogelijkheden als het gaat om het zoeken naar buitenaardse intelligentie (SETI). Als er in feite al geavanceerde beschavingen zijn die migreren om zich voor te bereiden op de onvermijdelijke uitbreiding van het heelal, kunnen ze op verschillende manieren worden opgespoord. Loeb legde uit:
“Als reizende beschavingen krachtige signalen uitzenden, kunnen we mogelijk bewijs zien voor hun migratie naar clusters van sterrenstelsels. Bovendien zouden we een grotere concentratie van geavanceerde beschaving in clusters verwachten dan alleen zou worden verwacht door het aantal sterrenstelsels daar te tellen. Degenen die zich daar vestigen, zouden welvarender gemeenschappen kunnen stichten, naar analogie van beschavingen nabij rivieren of meren op aarde. '
Dit artikel is vergelijkbaar met een studie die Dr. Loeb in 2011 uitvoerde en die verscheen in de Journal of Cosmology and Astroparticle Physics onder de titel "Cosmology with Hypervelocity Stars". Destijds sprak Dr. Loeb over wat er zou gebeuren in de verre toekomst wanneer alle extragalactische lichtbronnen niet langer zichtbaar of toegankelijk zullen zijn vanwege de versnellende uitdijing van het heelal.
Deze studie was een vervolg op een paper uit 2001 waarin Dr. Loeb sprak over wat er in miljarden jaren van het universum zou worden - dat in het tijdschrift verscheen Fysieke beoordelingsbrieven onder de titel "De toekomst op lange termijn van de extragalactische astronomie". Kort daarna begonnen Dr. Loeb en Freeman Dyson zelf te corresponderen over wat er kon worden gedaan om dit probleem aan te pakken.
Hun correspondentie was het onderwerp van een artikel van Nathan Sanders (een schrijver voor Astrobites) die vertelde wat Dr. Loeb en Dr. Dyson hierover te zeggen hadden. Loeb herinnert zich:
'Tien jaar geleden schreef ik een paar artikelen over de lange termijn toekomst van het heelal, over miljarden jaren. Omdat de kosmische expansie versnelt, heb ik aangetoond dat alle materie buiten onze Lokale Groep van melkwegstelsels (waaronder de Melkweg en het Andromedastelsel) langs het heelal eenmaal met een factor tien verouderd is (ongeveer honderd miljard jaar vanaf nu). met hun satellieten) zal sneller van ons weggaan dan het licht. Nadat een van mijn artikelen in 2011 was gepost, schreef Freeman Dyson mij een voorstel voor een enorm "kosmisch ingenieursproject" waarin we materie uit een grootschalige regio om ons heen zullen concentreren tot een volume dat klein genoeg is om gebonden te blijven door zijn eigen zwaartekracht en niet uit te breiden met de rest van het heelal. ”
Destijds gaf Dr. Loeb aan dat gegevens verzameld door de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) erop wezen dat pogingen tot "super-engineering" niet leken te gebeuren. Dit was gebaseerd op het feit dat de door de SDSS waargenomen melkwegclusters niet te dicht waren en ook geen bijzonder hoge snelheden vertoonden (zoals verwacht). Hierover schreef Dr. Dyson: “Dat is teleurstellend. Aan de andere kant, als onze collega's te lui zijn geweest om het werk te doen, hebben we alle tijd om het zelf te gaan doen. ”
Een soortgelijk idee werd gepresenteerd in een recent artikel van Dr. Dan Hooper, een astrofysicus van het Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) en de University of Chicago. In zijn studie suggereerde Dr. Hooper dat geavanceerde soorten alle sterren in de lokale groep zouden kunnen overleven die zich buiten de kosmische horizon (100 miljard jaar vanaf nu) uitbreiden door sterren over tientallen miljoenen lichtjaren te oogsten.
Deze oogst zou bestaan uit het bouwen van onconventionele Dyson-bollen die de energie die ze verzamelden van sterren zou gebruiken om ze naar het centrum van de beschaving van de soort te stuwen. Alleen sterren met een massa van 0,2 tot 1 zonsmassa zouden echter bruikbaar zijn, aangezien sterren met een hoge massa voorbij hun hoofdvolgorde zouden evolueren voordat ze de bestemming zouden bereiken en sterren met een lage massa niet genoeg energie zouden opwekken voor versnelling om deze op tijd te halen .
Maar zoals Dr. Loeb aangeeft, zijn er extra beperkingen aan deze aanpak, wat migreren aantrekkelijker maakt dan oogsten.
“Ten eerste kennen we geen enkele technologie die bewegende sterren mogelijk maakt, en bovendien schijnen zonachtige sterren slechts ongeveer tien miljard jaar lang (in de orde van het huidige tijdperk van het heelal) en kunnen ze niet dienen als nucleaire ovens die ons warm zouden houden in de verre toekomst. Daarom hoeft een geavanceerde beschaving niet te beginnen aan een gigantisch bouwproject zoals voorgesteld door Dyson en Hooper, maar hoeft het zich alleen maar voort te stuwen naar de dichtstbijzijnde cluster van melkwegstelsels en te profiteren van de clusterbronnen als brandstof voor zijn toekomstige welvaart. ”
Hoewel dit een verre zorg lijkt, roept het toch een aantal interessante vragen op over de langetermijnevolutie van het heelal en hoe intelligente beschavingen mogelijk gedwongen worden zich aan te passen. Als het ondertussen wat extra mogelijkheden biedt voor het zoeken naar buitenaardse intelligenties (ETI's), dan is dat des te beter.
En zoals Dr. Dyson zei, als er momenteel geen ETI's zijn die zich voorbereiden op de komende "kosmische winter" met kosmische technische projecten, is het misschien iets dat de mensheid ooit kan plannen!
