С 1990-х годов астрофизики знали, что за последние несколько миллиардов лет Вселенная испытывает ускоренную скорость расширения. Это породило теорию о том, что Вселенная пронизана таинственной невидимой энергией, известной как «темная энергия», которая действует против гравитации и раздвигает космос. Со временем эта энергия станет доминирующей силой во Вселенной, заставляя все звезды и галактики распространяться за пределы космического горизонта.
В этот момент все звезды и галактики во Вселенной больше не будут видны или доступны для других. Остается вопрос: что будут делать разумные цивилизации (такие как наша) для ресурсов и энергии на этом этапе? Этот вопрос был рассмотрен в недавней статье д-ра Абрахама Лёба - Фрэнка Б. Бэйрда-младшего, профессора наук в Гарвардском университете и заведующего кафедрой астрономии Гарварда.
Недавно появилась статья «Обеспечение топливом для нашего холодного космического будущего». Как он указывает в своем исследовании, когда Вселенная в десять раз превосходит свой нынешний возраст (примерно 138 миллиардов лет), все звезды за пределами Местной группы галактик не будут доступны для нас, поскольку они будут удаляться быстрее скорости света. , По этой причине он рекомендует человечеству следовать уроку из басни Эзопа «Муравьи и кузнечик».
Эта классическая история рассказывает историю о муравьях, которые провели лето, собирая еду для зимы, в то время как кузнечик решил наслаждаться. Хотя существуют разные версии этой истории, в которых по-разному понимается важность тяжелой работы, благотворительности и сострадания, урок прост: всегда будьте готовы. В связи с этим Леб рекомендует, чтобы продвинутые виды мигрировали в богатые скопления галактик.
Эти скопления представляют собой крупнейшие резервуары материи, связанные силой тяжести, и, следовательно, будут лучше противостоять ускоренному расширению Вселенной. Как доктор Лёб рассказал Space Magazine по электронной почте:
«В своем эссе я отмечаю, что мать-природа была добр к нам, так как она спонтанно родила тот же огромный резервуар топлива, который мы стремились собрать искусственным путем. Первоначальные возмущения плотности из ранней Вселенной привели к гравитационному коллапсу областей размером до десятков миллионов световых лет, собрав всю материю в них в скопления галактик - каждая из которых содержит эквивалент тысячи галактик Млечного Пути ».
Д-р Лоеб также указал, куда человечество (или другие развитые цивилизации) должно подумать о перемещении, когда расширение Вселенной вызывает расширение звезд Местной Группы за пределы космического горизонта. Он указывает, что в течение 50 миллионов световых лет ему нравится кластер Девы, в котором содержится примерно в тысячи раз больше вещества, чем в Галактике Млечный Путь. Вторым наиболее близким является кластер комы, коллекция из более чем 1000 галактик, расположенных на расстоянии около 336 миллионов световых лет от нас.
В дополнение к предложению решения для ускорения расширения Вселенной, исследование доктора Леба также представляет некоторые интересные возможности, когда дело доходит до поиска внеземного интеллекта (SETI). Если на самом деле уже существуют развитые цивилизации, мигрирующие для подготовки к неизбежному расширению Вселенной, они могут быть обнаружены различными способами. Леб объяснил:
«Если путешествующие цивилизации передают мощные сигналы, мы могли бы увидеть свидетельства их миграции в скопления галактик. Более того, мы ожидали бы большей концентрации продвинутой цивилизации в скоплениях, чем можно было бы ожидать, просто посчитав количество галактик там. Те, кто поселяется там, могут создать более процветающие сообщества, по аналогии с цивилизациями возле рек или озер на Земле ».
Эта статья похожа на исследование, проведенное доктором Лоебом еще в 2011 году, которое появилось в Журнал Космологии и Физики Астрочастиц под названием «Космология со звездами гиперскорости». В то время доктор Леб рассматривал, что произойдет в далеком будущем, когда все внегалактические источники света перестанут быть видимыми или доступными из-за ускоряющегося расширения Вселенной.
Это исследование было продолжением статьи 2001 года, в которой д-р Леб рассматривал то, что станет со Вселенной через миллиарды лет, - которая появилась в журнале. Письма о физическом обзоре под названием «Долгосрочное будущее внегалактической астрономии». Вскоре после этого доктор Лоэб и сам Фриман Дайсон начали переписываться о том, что можно сделать для решения этой проблемы.
Их переписка была предметом статьи Натана Сандерса (писателя для Astrobites), который рассказывал, что доктор Леб и доктор Дайсон должны были сказать по этому вопросу. Леб вспоминает:
«Десять лет назад я написал несколько статей о долгосрочном будущем Вселенной через триллионы лет. Поскольку космическое расширение ускоряется, я показал, что, как только Вселенная будет стареть в десять раз (примерно через сто миллиардов лет), все вещество за пределами нашей Местной группы галактик (которая включает в себя Млечный Путь и галактику Андромеды, вдоль с их спутниками) будет удаляться от нас быстрее, чем свет. После того, как одна из моих статей была опубликована в 2011 году, Фриман Дайсон написал мне и предложил обширный «проект космической инженерии», в котором мы сконцентрируем вещество из крупномасштабного региона вокруг нас в достаточно маленький объем, чтобы он оставался связанным своей собственной силой тяжести, а не расширяться вместе с остальной Вселенной ».
В то время д-р Лоеб указывал, что данные, собранные Sloan Digital Sky Survey (SDSS), указывают на то, что попытки «суперинжиниринга», по-видимому, не имели места. Это было основано на том факте, что скопления галактик, наблюдаемые SDSS, не были чрезмерными, и при этом они не обладали особенно высокими скоростями (как и следовало ожидать). На это доктор Дайсон писал: «Это разочаровывает. С другой стороны, если нашим коллегам было лень выполнять эту работу, у нас есть достаточно времени, чтобы начать делать это самостоятельно ».
Аналогичная идея была представлена в недавней статье доктора Дана Хупера, астрофизика из Национальной лаборатории ускорителей им. Ферми (FNAL) и Чикагского университета. В своем исследовании доктор Хупер предположил, что продвинутые виды могут пережить все звезды в Местной группе, простирающиеся за пределы космического горизонта (через 100 миллиардов лет), собирая звезды на протяжении десятков миллионов световых лет.
Этот сбор урожая будет состоять из создания нетрадиционных сфер Дайсона, которые будут использовать энергию, которую они собирали у звезд, чтобы продвинуть их к центру цивилизации вида. Тем не менее, могут использоваться только звезды с массой от 0,2 до 1 Солнечной массы, поскольку звезды с высокой массой будут выходить за пределы своей главной последовательности до достижения пункта назначения, а звезды с низкой массой не будут генерировать достаточно энергии для ускорения, чтобы сделать это вовремя ,
Но, как указывает д-р Леб, этот подход имеет дополнительные ограничения, которые делают миграцию более привлекательной, чем сбор урожая.
«Во-первых, мы не знаем ни одной технологии, которая позволяла бы перемещать звезды вокруг, и, кроме того, подобные Солнцу звезды сияют только в течение примерно десяти миллиардов лет (порядка нынешнего возраста Вселенной) и не могут служить в качестве ядерных печей, которые бы согревали нас в очень далекое будущее. Следовательно, развитой цивилизации не нужно начинать гигантский строительный проект, как предлагали Дайсон и Хупер, а нужно только продвигаться к ближайшему скоплению галактик и использовать ресурсы кластера в качестве топлива для своего будущего процветания ».
Хотя это может показаться по-настоящему далекой заботой, оно поднимает некоторые интересные вопросы о долгосрочной эволюции Вселенной и о том, как разумные цивилизации могут быть вынуждены адаптироваться. Между тем, если он предлагает некоторые дополнительные возможности для поиска внеземного интеллекта (ETI), то тем лучше.
И, как сказал доктор Дайсон, если в настоящее время нет ETI, готовящихся к наступающей «космической зиме» с проектами космической инженерии, возможно, это что-то, что человечество может когда-нибудь решить!
