Țintește-te spre Centru
Calea Lactee are 13 MILIARDE de ani. Unele dintre cele mai vechi stele ale galaxiei noastre s-au născut aproape de începutul Universului însuși. În toți acești eoni de timp, știm că cel puțin o civilizație tehnologică s-a născut – SUA!
Dar dacă Galaxia este atât de veche și știm că poate crea viață, de ce nu am auzit de nimeni altcineva? Dacă o altă civilizație ar fi cu doar 0,1% din vârsta galaxiei mai în vârstă decât noi, ea ar fi cu milioane de ani mai departe decât noi și probabil mai avansată. Dacănoisunt deja pe punctul de a trimite viață în alte lumi, nu ar trebui oare Calea Lactee să fie plină de nave și colonii extraterestre până acum?
Poate. Dar este, de asemenea, posibil să fi căutat în locul greșit. Simulări pe calculator recente de Jason T. Wright și colab sugerează că cel mai bun loc pentru a căuta civilizații antice care se desfășoară în spațiu ar putea fi nucleul Galaxiei, o țintă relativ neexplorată în căutarea inteligenței extraterestre.
Animație care arată așezarea galaxiei. Punctele albe sunt stele nestabilite, sferele magenta sunt stele stabilite, iar cuburile albe reprezintă o navă de așezare în tranzit. Structura spirală formată se datorează forfecării galactice pe măsură ce valul de decontare se extinde. Odată ce centrul galaxiei este atins, rata de colonizare crește dramatic. Credit: Wright et al
Confuzia
Modelele matematice mai vechi ale colonizării spațiului au încercat să determine timpul necesar pentru ca o civilizație să se răspândească în toată Calea Lactee. Având în vedere dimensiunea Căii Lactee, colonizarea galactică pe scară largă ar putea dura mai mult decât vârsta Galaxy în sine. Cu toate acestea, o caracteristică unică a acestei noi simulări este luarea în considerare a mișcării stelelor Galaxy. Calea Lactee nu este statică, așa cum se presupunea în modelele anterioare, mai degrabă este o masă învolburată. Vasele sau sondele de colonizare ar zbura printre stelele care sunt ele însele în mișcare. Noua simulare dezvăluie că mișcarea stelară ajută la colonizare, contribuind cu un efect de difuziune la răspândirea unei civilizații.
Simularea se bazează pe cercetări anterioare de Jonathan Carroll-Nellenback și colab care a propus că o civilizație ipotetică s-ar putea răspândi la viteze subluminii printr-o Galaxie în mișcare. Simularea presupune o civilizație care utilizează nave care călătoresc la viteze comparabile cu propria noastră navă spațială (aproximativ 30 km/s). Când o navă ajunge într-o lume virtuală locuibilă în simulare, lumea este considerată o colonie și poate lansa ea însăși o altă navă la fiecare 100.000 de ani dacă o altă lume nelocuită se află în raza de acțiune. Gama simulată a navelor spațiale este de 10 ani lumină, cu o durată maximă de călătorie de 300.000 de ani. Tehnologia dintr-o colonie virtuală a fost stabilită să dureze 100 de milioane de ani înainte de a se stinge cu posibilitatea de a fi relocată în cazul în care o altă colonie ar ajunge în raza de acțiune prin mișcarea galactică.
Rezultatele sunt dramatice. Rotația galaxiei generează un val sau „front” de colonizare. Odată ce frontul ajunge la miezul galactic, densitatea miezului catalizează o creștere rapidă a ratei de colonizare. Chiar și cu limite foarte conservatoare impuse vitezei navei spațiale, cea mai mare parte a galaxiei ar putea fi colonizată în mai puțin de un miliard de ani - o fracțiune din vârsta sa totală.
Linia de vedere
Rezultatele simulării reafirmă propunerile anterioare de Vishal Gajjar și colab. pentru a căuta în centrul galactic semne de viață. Nu numai că centrul galaxiei poate fi colonizat rapid, ci și scanat eficient pentru tehnologie. Avem o linie de vedere directă către centrul Galaxiei, care cuprinde cea mai densă regiune a spațiului în raport cu noi. Și din moment ce Galaxia s-a format din interior spre exterior, centrul este plin de planete mai vechi care oferă mai mult timp vieții să evolueze.
Centrul servește și ca un loc logic pentru a „vorbi” cu și de la – un punct focal central al Galaxiei. Dacă doriți să transmiteți un semnal către restul galaxiei, puteți face acest lucru din centru pentru a acoperi discul Căii Lactee. La fel, dacă vrei să găsești un semnal, s-ar putea să te uiți la același centru. Gajjar şi colab. de asemenea, emite ipoteza că o civilizație avansată ar putea fi capabilă să profite de energia Căii Lactee gaura neagră supermasivă centrală pentru a alimenta o baliză de semnal la nivelul întregii galaxii. Vorbește despre un puternic „bună ziua!”
O vedere spre centrul galaxiei de pe Pământ capturată în deșertul Mojave. Credit: Fotografie de către autor
Atunci de ce atât de liniștit?
Totuși, nimic din toate acestea nu răspunde la întrebarea anterioară - unde sunt ei? De fapt, viteza cu care Galaxy ar putea fi colonizată complică motivul pentru care nu am auzit de nimeni. În plus, Caroll-Nellenback și colab. De asemenea, rețineți că în timpul colonizării, o civilizație avansată ar putea dezvolta noi tehnologii de propulsie, scurtând timpul necesar pentru răspândire. Și totuși, scanările radio preliminare ale Miezului Galactic nu au dezvăluit niciun semnal. Poate că tăcerea în sine este un răspuns. Galaxia este atât de veche, cu atât de mult timp disponibil pentru ca viața să se răspândească, încât unii cred că tăcerea condamnă orice speranță de a întâlni pe cineva.
Dar acoloesteîncă sper! Simularea arată că este posibil ca unele părți ale Galaxy să nu fie niciodată soluționate în ciuda eonilor de timp. Este o chestiune de eficienta. Amintiți-vă, doriți să colonizați la cele mai scurte distanțe posibile. Pe măsură ce trece timpul, unele colonii se sting și se pierd, probabil, din cauza epuizării resurselor sau a unui eveniment cataclismic. În loc să ajungă mai departe în spațiu, coloniile aleg să relocuiască într-o colonie moartă la distanță mai apropiată. Grupuri de colonii locuite se formează înconjurate de planete nelocuite care nu sunt niciodată colonizate. Se obține o „stare de echilibru” în cazul în care regiunile din lumile locuibile ale Căii Lactee sunt pur și simplu prea ineficiente pentru a fi colonizate.
Există și alte posibilități de a explica tăcerea. Poate că civilizațiile cu viață lungă sunt guvernate de sustenabilitate pentru a crește mai lent decât se anticipa. Dacă există mai multe civilizații colonizatoare, poate că acestea concurează pentru resurse sau se păstrează la distanță una de cealaltă. Poate că civilizațiile au grijă să nu interfereze cu planetele locuite precum a noastră (asemănătoare cu Directiva principală în Star Trek ) sau sunt atenți la potențialele incompatibilități biologice cu care se confruntă alte lumi. Toate aceste posibilități ar putea explica de ce nu am întâlnit încă pe nimeni... cu excepția cazului în care am avut deja... nu, serios.
Un trecut îngropat
Carroll-Nellenback și colab. luați în considerare un „orizont temporal” – un punct din istorie dincolo de care Pământul nu ar mai păstra dovezi ale colonizării anterioare. Să presupunem, de exemplu, că o civilizație extraterestră galactică a aterizat pe Pământ cu miliarde de ani în urmă, a trăit mii de ani, apoi a murit. După tot acest timp, practic nu ar mai rămâne nicio dovadă a prezenței lor. Deci nu „noi” nu am întâlnit o civilizație extraterestră, dar este posibil ca Pământul însuși să aibă.
Simularea arată că, având în vedere locația noastră în Galaxie, există o probabilitate de 89% ca cel puțin un milion de ani să poată trece fără vizite de la navele interstelare - potențial suficient timp pentru a șterge semnele colonizării anterioare. Ideea este că între Galaxia fiind complet colonizată sau complet goală, simularea demonstrează că pot exista puncte de mijloc – răspunsuri valide la tăcere care încă lasă loc pentru viața extraterestră tehnologică chiar și fără contact.
Viața globulară?
În timp ce centrul galaxiei este un tărâm viitor ideal pentru cercetarea SETI, există și alte regiuni ale galaxiei care imită aceleași condiții favorabile ca și centrul - clustere globulare
Grupurile globulare (GC) sunt colecții masive antice de stele care orbitează în jurul centrului galaxiei la distanțe de zeci de mii de ani lumină. Relicve dintr-o perioadă de formare intensă a stelelor catalizată de fuziunile galaxiilor , există aproximativ 150 de GC cunoscute în Calea Lactee cu o vechime cuprinsă între 10 și 13 miliarde de ani.
Model 3D al clusterelor globulare cunoscute și poziția lor față de restul Căii Lactee Credit: 3D-ul Galaxy
GC-urile sunt incredibil de dense, cu stele mult mai apropiate unele de altele, în medie, decât se găsesc pe discul Căii Lactee. Când luăm în considerare călătoriile interstelare sau comunicarea, vorbim de obicei despre milenii. Cu toate acestea, o civilizație din cadrul unui GC ar experimenta un timp de călătorie între stele de ordinul a doar câțiva ani, cu timpi de comunicare de luni sau chiar săptămâni. Problema este că densitățile GC-urilor pot avea un impact negativ asupra formării planetelor, precum și asupra stabilității orbitale a planetelor.
R. Di Stefano şi A. Ray calculați ceea ce ei numesc „zonă locuibilă GC”. În general, folosim termenul „zonă locuibilă” pentru a descrie distanța de care are nevoie o planetă pentru a orbita o stea pentru a menține temperatura pentru apa lichidă. Pământul se află în zona locuibilă a Soarelui (lucru bun pentru noi). Mai degrabă decât o rază bidimensională precum orbita unei planete, o zonă locuibilă GC este o înveliș tridimensional care orbitează în jurul centrului clusterului însuși. Partea interioară a grosimii cochiliei începe acolo unde densitatea GC scade până acolo unde sistemele solare pot supraviețui interferenței gravitaționale a stelelor din apropiere. Gravitația unei stele din apropiere ar putea desprinde inelele de praf planetare, perturbând crearea planetelor. O altă stea care trece în apropierea unui sistem ar putea, de asemenea, ejecta o planetă de pe steaua mamă.
Marginea exterioară a grosimii cochiliei este definită de unde densitatea devine atât de mică încât distanța medie dintre stele este mai mare de 10.000 UA (Unități astronomice reprezentând distanța Pământului față de Soare la aproximativ 150.000 KM). 10.000 UA este egal cu aproximativ 2 luminiluni. ADupă acest punct, avantajele de a fi în cluster – și anume timpii scurti de călătorie și de comunicare cu stelele vecine – se diminuează. Zona cuprinsă de coajă este ceea ce Di Stefano și Ray numesc GC „punctul favorabil” pentru colonizare – sisteme stelare care sunt apropiate, facilitând călătoria/comunicarea rapidă, dar nu atât de apropiate încât să rupă sistemele celuilalt.
Fraser Cain al Universului i s-a alăturat cercetătorul de exoplanete Dr. Jason Wright de la Universitatea Penn State. Jason Wright a fost unul dintre liderii în simularea de colonizare a galaxiei
Ne dorim ca punctul dulce al GC să cuprindă în principal stele de masă inferioară care trăiesc cel mai mult. Din întâmplare, stelele cu masă mică au, de asemenea, zonele solare cu cea mai mică rază de locuit. Cu cât o planetă orbitează mai aproape de steaua sa părinte, cu atât este mai puțin probabil să fie ruptă de o altă stea. GC experimentează, de asemenea, un fenomen numit „Segregare în masă” în care cele mai masive stele – și, prin urmare, cele mai puțin favorabile locuinței în cluster – sunt atrase gravitațional către centru. Această segregare sortează apoi în mod natural clusterul de la cele mai puțin la cele mai bune sisteme de alegere, de la miez la periferie.
Rezultatele sunt favorabile. Într-un GC ipotetic care se apropie de 100.000 de mase solare, punctul dulce cuprinde 40% din stelele G (pitice galbene precum propriul nostru Soare) și 15% din stelele K și M (pitice portocalii și roșii) din cluster. Sunt multe stele. Există chiar posibilitatea ca planetele careaveaa fost ejectat din sisteme ar putea încă găzdui o civilizație din cauza energiei ambientale combinate pe care planeta o primește de la toate stelele din cluster - mai ales dacă civilizația are o tehnologie avansată de captare a energiei solare. O lume plutitoare a extratereștrilor spațiali.
Doar aruncând numerele, Di Stefano și Ray sugerează că, chiar dacă doar 10% dintre stelele GC au planete locuibile, 1% dintre acestea susțin viața inteligentă și 1% dintre acestea găzduiesc o civilizație comunicantă, cel puțin o civilizație comunicantă ar putea exista în fiecare. GC în Calea Lactee. Variabile similare atribuite Căii Lactee însăși – cu densitate stelară mult mai mică – ar avea ca rezultat... o civilizație care comunică (probabil noi). Schimbarea procentelor pentru a fi puțin mai puțin conservatoare ar însemna că ar putea exista mai multe civilizații în discul difuz, dar ar fi separate de distanțe masive de peste 300 de ani lumină.
Dacă ați fost localizat într-un GC, puteți încerca să comunicați cu discul îndepărtat al Căii Lactee. Din păcate, nu am găsit încă nicio dovadă directă că planetele există chiar și în GC. Tehnicile noastre de găsire a exoplanetelor sunt afectate de distanța și densitățile GC. Dar asta nu exclude posibilitatea. Dacă într-adevăr există o civilizație într-un GC, cu acces rapid la mii de stele, Di Stefano și Ray spun că civilizația ar fi în esență „nemuritoare”.
Cluster Globular M13 Credit: Howard Trottier, Observatorul SFU Trottier
De fapt, am transmis un mesaj către un GC – frumosul Cluster Globular Hercules M13. Situat în constelația lui Hercule, clusterul este la 22.000 de ani lumină distanță, 145 de ani lumină în diametru și este format din aproximativ 100.000 de stele. În 1974, un mesaj a fost trimis către M13 de la radiotelescopul Arecibo (RIP) . Mesajul conținea numerele de la 1 la 10, compuși chimici ai ADN-ului, o figură grafică a unui om, o grafică a sistemului solar și o grafică a radiotelescopului însuși. Durata totală de difuzare a fost de 3 minute. Mai au câteva mii de ani până acolo.
Probabil că mesajul cu rezoluție scăzută nu va fi vizibil până când ajunge la M13. Dar poate că într-o zi vom intra în contact cu o civilizație care se întinde pe galaxii. Sau, poate NOI vom deveni o civilizație care se întinde pe galaxii. Pentru acea poveste, aștept cu nerăbdare viitoarea adaptare pentru ecran Seria Fundației lui Asimov!
Mesajul Arecibo a transmis Clusterului Globular M13. Creative Commons
Imagine caracteristică: imagine compozită a nucleului Căii Lactee creată de telescoapele Hubble, Spitzer și Chandra. Credit X-ray: NASA/CXC/UMass/D. Wang şi colab.; Optică: NASA/ESA/STScI/D.Wang et al.; IR: NASA/JPL-Caltech/SSC/S.Stolovy
Urmăriți-l pe Matthew Instagram și Stare de nervozitate pentru mai multe povești de la SPAAAACE
Mai multe de explorat:
Dinamica tranziției de la galaxiile Kardashev de tip II la tipul III favorizează căutările tehnologice în regiunile centrale ale galaxiilor – IOPscience (Articol de cercetare inițial – Acces deschis)
Paradoxul Fermi și efectul Aurora: așezarea exo-civilizației, extinderea și stările de echilibru - IOPscience (Acces deschis)
Breakthrough Ascultați Căutarea vieții inteligente în apropierea Centrului Galactic I – NASA/ADS (harvard.edu) (Acces deschis)
CLUSTELE GLOBULARE CA LEAGĂNE DE VIAȚĂ ȘI CIVILIZĂȚII AVANSATE – IOPscience (Acces deschis)
Transmiterea de informații de către civilizații extraterestre. – NASA/ADS (harvard.edu) (Acces deschis)