Siden 1990-tallet har astrofysikere visst at universet de siste par milliarder årene har opplevd en raskere ekspansjonshastighet. Dette ga opphav til teorien om at universet er gjennomsyret av en mystisk usynlig energi kjent som "mørk energi", som virker mot tyngdekraften og skyver kosmos fra hverandre. Med tiden vil denne energien bli den dominerende kraften i universet, noe som får alle stjerner og galakser til å spre seg utover den kosmiske horisonten.
På dette tidspunktet vil alle stjerner og galakser i universet ikke lenger være synlige eller tilgjengelige fra noen annen. Spørsmålet gjenstår, hva vil intelligente sivilisasjoner (som våre egne) gjøre for ressurser og energi på dette tidspunktet? Dette spørsmålet ble behandlet i en fersk artikkel av Dr. Abraham Loeb - Frank B. Baird, Jr., professor i vitenskap ved Harvard University og styreleder for Harvard Astronomy Department.
Avisen, “Securing Fuel for our Frigid Cosmic Future”, ble nylig vist på nettet. Som han antyder i studien, når universet er ti ganger sin nåværende alder (omtrent 138 milliarder år gammel), vil ikke alle stjerner utenfor den lokale gruppen av galakser være tilgjengelige for oss siden de vil forsvinne raskere enn lysets hastighet . Av denne grunn anbefaler han at menneskeheten følger leksjonen fra Aesops fabel, "The Maur og gresshoppen".
Denne klassiske historien forteller historien om maur som tilbrakte sommeren på å samle mat til vinteren mens gresshoppen valgte å kose seg. Mens det finnes forskjellige versjoner av historien som tilbyr forskjellige, tar på seg viktigheten av hardt arbeid, veldedighet og medfølelse, er leksjonen enkel: vær alltid forberedt. I denne forbindelse anbefaler Loeb at avanserte arter vandrer til rike galakser.
Disse klyngene representerer de største reservoarene av materie bundet av tyngdekraften og vil derfor være bedre i stand til å motstå den akselererte utvidelsen av universet. Som Dr. Loeb fortalte Space Magazine via e-post:
I essayet mitt påpekte jeg at moren Nature var snill med oss, da den spontant fødte det samme store reservoaret med drivstoff som vi ville ha ønsket å samle på med kunstige midler. Forstyrrelser fra primordial tetthet fra det tidlige universet førte til gravitasjonskollaps av regioner så store som titalls millioner lysår, og samlet alt stoffet i dem i klynger av galakser - hver inneholder ekvivalent til tusen melkeveis galakser. "
Dr. Loeb indikerte også hvor menneskeheten (eller andre avanserte sivilisasjoner) bør vurdere å flytte til når utvidelsen av universet får stjernene til den lokale gruppen til å utvide seg utover den kosmiske horisonten. I løpet av 50 millioner lysår, antyder han, liker Jomfrueklyngen, som inneholder omtrent tusen ganger mer materie enn Melkeveisgalaksen. Den nest nærmeste er Coma Cluster, en samling på over 1000 galakser som ligger omtrent 336 millioner lysår unna.
I tillegg til å tilby en løsning på den akselererende ekspansjonen av universet, presenterer Dr. Loebs studie også noen interessante muligheter når det gjelder søken etter utenomjordisk intelligens (SETI). Hvis det allerede er avanserte sivilisasjoner som migrerer for å forberede seg på den uunngåelige utvidelsen av universet, kan de være påviselige på forskjellige måter. Loeb forklarte:
“Hvis reisende sivilisasjoner sender kraftige signaler, kan vi kanskje se bevis for deres migrasjon mot klynger av galakser. Dessuten ville vi forvente en større konsentrasjon av avansert sivilisasjon i klynger enn vi ville forvente ganske enkelt ved å telle antall galakser der. De som bosetter seg der, kunne etablere mer velstående samfunn, i analogi med sivilisasjoner i nærheten av elver eller innsjøer på jorden. ”
Denne artikkelen ligner en studie som Dr. Loeb gjennomførte tilbake i 2011, og som dukket opp i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics under tittelen “Cosmology with Hypervelocity Stars”. På den tiden adresserte Dr. Loeb hva som ville skje i fjern fremtid når alle ekstragalaktiske lyskilder vil slutte å være synlige eller tilgjengelige på grunn av den akselererende ekspansjonen av universet.
Denne studien var en oppfølging av et papir fra 2001 der Dr. Loeb tok for seg hva som ville bli av universet i milliarder av år - som dukket opp i tidsskriftet Fysiske gjennomgangsbrev under tittelen “Den langsiktige fremtiden for ekstragalaktisk astronomi”. Kort tid etter begynte Dr. Loeb og Freeman Dyson selv å korrespondere om hva som kunne gjøres for å løse dette problemet.
Deres korrespondanse var gjenstand for en artikkel av Nathan Sanders (en forfatter for Astrobites) som fortalte om hva Dr. Loeb og Dr. Dyson hadde å si om saken. Loeb husker:
“For et tiår siden skrev jeg noen få artikler om universitetets langsiktige fremtid, billioner av år fra nå. Siden den kosmiske ekspansjonen akselererer, viste jeg at når universet en gang skal eldes med en faktor på ti (omtrent hundre milliarder år fra nå), betyr alt saken utenfor vår lokale gruppe av galakser (som inkluderer Melkeveien og Andromeda-galaksen, langs med satellittene) vil forsvinne fra oss raskere enn lys. Etter at et av papirene mine ble lagt ut i 2011, skrev Freeman Dyson til meg og foreslo for et enormt “kosmisk ingeniørprosjekt” der vi vil konsentrere saken fra en storstilt region rundt oss til et lite nok volum slik at det vil forbli bundet av sin egen tyngdekraft og ikke utvide med resten av universet. "
Den gang indikerte Dr. Loeb at data samlet inn av Sloan Digital Sky Survey (SDSS) indikerte at forsøk på “super-engineering” ikke så ut til å finne sted. Dette var basert på det faktum at galakse klyngene observert av SDSS ikke var overdreven, og de hadde heller ikke særlig høye hastigheter (som forventet). Til dette skrev Dr. Dyson: “Det er skuffende. På den annen side, hvis kollegene våre har vært for late til å gjøre jobben, har vi god tid til å begynne å gjøre det selv. ”
En lignende idé ble presentert i en fersk artikkel av Dr. Dan Hooper, en astrofysiker fra Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) og University of Chicago. I sin studie foreslo Dr. Hooper at avanserte arter kunne overleve alle stjerner i den lokale gruppen som ekspanderte utover den kosmiske horisonten (100 milliarder år fra nå), ved å høste stjerner over flere titalls millioner lysår.
Denne høstingen ville bestå av å bygge ukonvensjonelle Dyson Spheres som ville bruke energien de samlet inn fra stjerner for å drive dem mot sentrum av artenes sivilisasjon. Imidlertid kan bare stjerner som varierer i massen fra 0,2 til 1 solmasser være brukbare, ettersom stjerner med høy masse vil utvikle seg utover hovedsekvensen før de når målet og stjerner med lav masse ikke ville generere nok energi til akselerasjon til å gjøre det i tide .
Men som Dr. Loeb indikerer, det er flere begrensninger i denne tilnærmingen, noe som gjør vandring mer attraktiv enn høsting.
”For det første kjenner vi ikke til noen teknologi som gjør det mulig å bevege stjerner rundt, og dessuten skinner sollignende stjerner bare i rundt ti milliarder år (av rekkefølgen på universets nåværende alder) og kan ikke tjene som atomovner som vil holde oss varme inn i den fjerne fremtiden. Derfor trenger en avansert sivilisasjon ikke å gå i gang med et gigantisk byggeprosjekt som foreslått av Dyson og Hooper, men trenger bare å drive seg mot den nærmeste galakse-klyngen og dra nytte av klyngens ressurser som drivstoff for dens fremtidige velstand. "
Selv om dette kan virke som en virkelig fjern bekymring, reiser det noen interessante spørsmål om den langsiktige utviklingen av universet og hvordan intelligente sivilisasjoner kan bli tvunget til å tilpasse seg. I mellomtiden, hvis det gir noen flere muligheter for å søke etter utenomjordiske intelligenser (ETI), så desto bedre.
Og som Dr. Dyson sa, hvis det foreløpig ikke er noen ETI-er som forbereder seg på den kommende "kosmiske vinteren" med kosmiske ingeniørprosjekter, er det kanskje noe menneskeheten kan planlegge å takle en dag!
