Verktyg mänskligheten kommer att behöva leva i år 1 biljoner

Firebringer (Juli 2019).

Anonim

Sedan 1990-talet har astrofysiker vetat att universum under de senaste milliarderna åren har upplevt en snabb expansionshastighet. Detta gav upphov till teorin om att universum genomträngdes av en mystisk osynlig energi som kallas "mörk energi", som verkar mot gravitationen och pressar kosmos från varandra. Med tiden kommer denna energi att bli den dominerande kraften i universum, vilket leder till att alla stjärnor och galaxer sprider sig utanför den kosmiska horisonten.

Vid denna tidpunkt kommer alla stjärnor och galaxer i universum inte längre att vara synliga eller tillgängliga från någon annan. Frågan kvarstår, vad ska intelligenta civilisationer (som våra egna) göra för resurser och energi vid denna tidpunkt? Denna fråga togs upp i en nyligen publicerad tidning av Dr Abraham Loeb - Frank B. Baird, Jr., professor i vetenskap vid Harvard University och ordföranden för Harvard Astronomy Department.

Papperet, "Säkra bränsle för vår Frigid Cosmic Future", har nyligen dykt upp online. Som han indikerar i sin studie, när universum är tio gånger sin nuvarande ålder (ungefär 138 miljarder år gammal) kommer alla stjärnor utanför den lokala gruppen av galaxer inte att vara tillgängliga för oss eftersom de kommer att minska sig snabbare än ljusets hastighet. Av denna anledning rekommenderar han att mänskligheten följer lektionen från Aesops fabel, "The Ants and the Sprinkhopper".

Denna klassiska berättelse berättar om myror som tillbringade sommaren att samla mat för vintern medan gräshopparen valde att njuta av sig själv. Medan olika versioner av berättelsen finns som erbjuder olika tar upp vikten av hårt arbete, välgörenhet och medkänsla, är lektionen enkel: alltid vara beredd. I detta avseende rekommenderar Loeb att avancerade arter migrerar till rika kluster av galaxer.

Dessa kluster representerar de största reservoarerna av materia som är bundna av gravitationen och skulle därför kunna bättre motstå den accelererade utvidgningen av universum. Som Dr Loeb berättade Universe Today via e-post:

"I min uppsats påpekar jag att moder Naturen var snäll mot oss eftersom det spontant födde samma massiva bränslebehållare som vi skulle ha strävat efter att samla på konstgjorda medel. Primordial densitetstörningar från det tidiga universum ledde till gravitationskollapten regioner som är så stora som tiotals miljoner ljusår, samlar all materia i dem i kluster av galaxer - var och en innehåller ekvivalenterna av tusen vägar i västerlänken. "

Dr Loeb angav också var mänskligheten (eller andra avancerade civilisationer) borde överväga att flytta till när universums expansion gör att lokalgruppernas stjärnor expanderar bortom den kosmiska horisonten. Inom 50 miljoner ljusår indikerar han, gillar Virgo Cluster, som innehåller ungefär tusentals gånger mer än Milky Way Galaxy. Den näst närmaste är Coma Cluster, en samling av över 1000 galaxer som ligger cirka 336 miljoner ljusår borta.

Förutom att erbjuda en lösning på universellens växande expansion, presenterar Dr Loebs studie också några intressanta möjligheter när det gäller sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI). Om det faktiskt finns redan avancerade civilisationer som migrerar för att förbereda sig för universums oundvikliga expansion, kan de påvisas på olika sätt. Som Dr Loeb förklarade:

"Om resande civilisationer sänder kraftfulla signaler kan vi kanske se bevis för deras migrering mot klyftor av galaxer. Dessutom skulle vi förvänta oss en större koncentration av avancerad civilisation i kluster än vad som kan förväntas genom att bara räkna antalet galaxer där. som bosätter sig där kunde etablera mer välmående samhällen, i analogi med civilisationer nära floder eller sjöar på jorden. "

Detta dokument liknar en studie som Dr Loeb genomförde tillbaka 2011, som framträdde i Journal of Cosmology och Astroparticle Physics under titeln "Cosmology with Hypervelocity Stars". Vid den tiden behandlade Dr. Loeb vad som skulle hända i en avlägsen framtid när alla extragalaktiska ljuskällor upphör att vara synliga eller tillgängliga på grund av universellens växande expansion.

Denna studie var en uppföljning till ett 2001-dokument där Dr Loeb tog upp vad som skulle bli av universum i miljarder år - vilket framträdde i tidskriften Physical Review Letters under titeln "Den långsiktiga framtiden för Extragalactic Astronomy". Kort därefter började Dr. Loeb och Freeman Dyson svara på vad som kunde göras för att ta itu med detta problem.

Deras korrespondens var föremål för en artikel av Nathan Sanders (en författare till Astrobites) som berättade vad Dr Loeb och Dr. Dyson hade att säga i frågan. Som Dr Loeb påminner om:

"För ett decennium sedan skrev jag några papper på universums långsiktiga framtid, trillioner år från och med nu. Sedan den kosmiska expansionen accelererar visade jag att när universum kommer att åldras med en faktor tio (cirka hundra miljarder år från och med nu) kommer all materia utanför vår lokala grupp av galaxer (som innehåller Vintergatan och Andromeda-galaxen tillsammans med deras satelliter) att minska från oss snabbare än ljus. Efter en av mina papper publicerades 2011, Freeman Dyson skrev till mig och föreslog för ett stort "kosmisk ingenjörsprojekt" där vi kommer att koncentrera materia från en storskalig region runt oss till en tillräckligt liten volym så att den kommer att vara bunden av sin egen gravitation och inte expandera med resten av universum."

Vid den tiden uppgav Dr Loeb att data som samlats in av Sloan Digital Sky Survey (SDSS) visade att försök på "super engineering" inte föreföll ske. Detta var baserat på det faktum att de galaxkluster som observerades av SDSS inte var overdense, och de uppvisade inte heller särskilt höga hastigheter (som skulle förväntas). För det här skrev doktor Dyson: "Det är en besvikelse. Å andra sidan, om våra kollegor har varit för lat för att göra jobbet, har vi gott om tid att börja göra det själva."

En liknande idé presenterades i en nyligen publicerad tidning av Dr. Dan Hooper, en astrofysiker från Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) och University of Chicago. Dr Hooper föreslog i sin studie att avancerade arter kunde överleva alla stjärnor i den lokala gruppen som utvidgar sig utanför den kosmiska horisonten (100 miljarder år från och med nu) genom att skörda stjärnor över tiotals miljoner ljusår.

Denna skörd skulle bestå av att bygga okonventionella Dyson-sfärer som skulle använda den energi som de samlade från stjärnor för att driva dem mot centrum för artens civilisation. Men bara stjärnor som sträcker sig i massan 0, 2 till 1 solmassor skulle vara användbara eftersom högmassestjärnor skulle utvecklas utanför deras huvudföljd innan de når destinationen och lågmassestjärnor skulle inte generera tillräckligt med energi för acceleration för att göra det i tid.

Men som Dr Loeb anger, finns det ytterligare begränsningar för detta tillvägagångssätt, vilket gör migrering mer attraktiv än skörd.

"Först vi inte känner till någon teknik som möjliggör flyttning av stjärnor runt, och dessutom solstjärniga stjärnor bara lyser i ungefär tio miljarder år (för att beställa universums nuvarande ålder) och kan inte fungera som kärnugnar som skulle hålla oss varma Därför behöver en avancerad civilisation inte inleda ett jätte byggprojekt som föreslagits av Dyson och Hooper, men behöver bara driva sig mot närmaste galaxkluster och dra fördel av klusterresurserna som bränsle för dess framtida välstånd. "

Även om detta kan verka som en verkligt avskräckande oro, väcker det några intressanta frågor om universums långsiktiga utveckling och hur intelligenta civilisationer kan tvingas anpassa sig. Under tiden, om det ger några ytterligare möjligheter att söka efter utomjordiska intelligenser (ETI), då så mycket desto bättre.

Och som Dr Dyson sa, om det för närvarande inte finns några ETI som förbereder sig för den kommande "kosmiska vintern" med kosmiska ingenjörsprojekt, kanske det är någonting mänskligheten kan planera att ta itu med någon dag!

menu
menu