1990年代以降、天体物理学者たちは、過去数十億年の間、宇宙の膨張率が加速していることを知っていました。これは、宇宙が重力に逆らって作用し宇宙を押しのけている「暗黒エネルギー」として知られている神秘的な目に見えないエネルギーが宇宙に浸透しているという理論を生み出しました。やがて、このエネルギーは宇宙の支配的な力になり、すべての星と銀河が宇宙の地平線を越えて広がります。
この時点で、宇宙にあるすべての星と銀河は見えなくなり、他からはアクセスできなくなります。問題は残っています、この時点で(私たちのような)知的文明は資源とエネルギーのために何をするでしょうか?この質問は、アブラハムローブ博士による最近の論文で取り上げられました。フランクB.ベアードJr.、ハーバード大学の科学教授、ハーバード天文学部の議長です。
論文「私たちの極寒の宇宙の未来のための燃料確保」は最近オンラインで発表されました。彼が彼の研究で示しているように、宇宙が現在の年齢の10倍(およそ1380億年)である場合、銀河のローカルグループ外のすべての星は、光の速度よりも速く後退するため、私たちがアクセスできなくなります。このため、彼は人類にイソップの寓話「アリとグラスホッパー」の教訓に従うよう勧めています。
この古典的な物語は、バッタが楽しむことを選んだ間、夏は冬のために食料を集めるのに費やしたアリの物語です。勤勉、慈善、思いやりの重要性についてのさまざまな見方を提供する物語のさまざまなバージョンが存在しますが、レッスンは単純です。常に準備してください。この点で、ローブは、高度な種が銀河の豊富なクラスターに移動することを推奨しています。
これらのクラスターは、重力によって束縛された物質の最大の貯留層を表すため、宇宙の加速された膨張に抵抗することができます。ローブ博士がスペースマガジンに電子メールで伝えたように:
「私のエッセイで、母なる自然は私たちが人工的な手段で収集したいと思っていたのと同じ大量の燃料貯蔵庫を自然に産み出したので、親切でした。初期宇宙からの原始密度の摂動により、数千万光年もの大きさの領域が重力によって崩壊し、それらのすべての物質が銀河のクラスターに組み立てられました。それぞれ銀河の銀河に相当する銀河が含まれています。」
ローブ博士はまた、宇宙の拡大によってローカルグループの星が宇宙の地平線を超えて拡大するときに、人類(または他の高度な文明)がどこに再配置することを検討すべきかを示しました。彼は、5000万光年以内に、天の川銀河よりも数千倍多い物質が含まれているおとめ座銀河団が好きだと指摘しています。 2番目に近いのは、およそ3億3600万光年離れた1000以上の銀河の集まりであるComa Clusterです。
加速する宇宙の拡大への解決策を提供することに加えて、ローブ博士の研究は、地球外知能(SETI)の探索に関して、いくつかの興味深い可能性を提示します。実際、宇宙の必然的な拡大に備えるためにすでに進んでいる高度な文明がある場合、それらはさまざまな方法で検出できる場合があります。ローブは説明した:
「移動する文明が強力な信号を送信する場合、銀河団への移動の証拠を見ることができるかもしれません。さらに、銀河の数を数えるだけで予想されるよりも、高度な文明がクラスター内に集中することを期待します。そこに定住する人々は、地球上の河川や湖の近くの文明と同様に、より豊かなコミュニティを確立することができます。」
この論文は、2011年にLoeb博士が実施した調査に似ています。 宇宙論と天体物理学ジャーナル 「超高速星による宇宙論」というタイトルで。当時、ローブ博士は、宇宙の膨張が加速し、銀河系外の光源がすべて見えなくなったり、近づいたりすることがなくなると、遠い将来に何が起こるかについて取り組んでいました。
この研究は2001年の論文のフォローアップであり、Loeb博士は数十億年後に宇宙がどうなるかを取り上げ、ジャーナルに掲載されました。 物理的レビューレター 「銀河系外天文学の長期的な未来」というタイトルで。その後まもなく、ローブ博士とフリーマンダイソン自身が、この問題に対処するために何ができるかについて連絡を取り始めました。
彼らの通信は、ローブ博士とダイソン博士がこの件について述べなければならなかったネイサン・サンダース(宇宙飛行士の作家)による記事の主題でした。ローブは回想する:
「10年前、私は数兆年後の宇宙の長期的な将来について、いくつかの論文を書きました。宇宙の膨張が加速しているので、宇宙が10倍(約1,000億年後)に老化すると、すべてのローカル銀河グループ(天の川とアンドロメダ銀河を含む)彼らの衛星で)光よりも速く私たちから後退します。 2011年に私の論文の1つが投稿された後、フリーマンダイソンは私に手紙を書き、広大な「宇宙工学プロジェクト」に提案しました。それ自体の重力によって、そして他の宇宙とともに拡大しない。」
当時、ローブ博士は、スローンデジタルスカイサーベイ(SDSS)によって収集されたデータは、「スーパーエンジニアリング」の試みが行われていないように思われることを示していると指摘しました。これは、SDSSによって観測された銀河団が過度に密集しておらず、(予想されるように)特に高速であるという事実に基づいていました。これについて、ダイソン博士は次のように書いています。「それは残念です。一方、同僚が仕事をするのが面倒なので、私たちは自分でそれを始めるための十分な時間があります。」
同様のアイデアは、フェルミ国立加速器研究所(FNAL)とシカゴ大学の天体物理学者であるダンフーパー博士によって最近の論文で発表されました。彼の研究では、フーパー博士は、数千万光年にわたって星を収穫することにより、宇宙の地平線(現在から1000億年後)を超えて拡大するローカルグループのすべての星を生き残ることができると示唆しました。
この収穫は、星から収集したエネルギーを使用して種の文明の中心に向かって推進する、型破りなダイソン球を構築することで構成されます。ただし、高質量の星は目的地に到達する前にメインシーケンスを超えて進化し、低質量の星は加速するのに十分なエネルギーを生成しないため、質量が0.2から1の太陽質量の範囲の星のみが使用可能です。 。
しかし、ローブ博士が示すように、このアプローチには追加の制限があり、移行よりも移行の方が魅力的です。
「最初に、星を動かすことを可能にする技術を知りません。さらに、太陽のような星は(現在の宇宙時代の)約100億年の間しか輝いておらず、私たちを暖かく保つための核炉として機能できません。非常に遠い未来に。したがって、高度な文明は、ダイソンとフーパーによって提案されたような巨大な建設プロジェクトに着手する必要はありませんが、最も近い銀河団に向かって前進し、その将来の繁栄の燃料としてクラスターのリソースを利用する必要があるだけです。」
これは本当に遠い問題のように思えるかもしれませんが、それは宇宙の長期的な進化について、そしてインテリジェントな文明がどのように適応せざるを得ないかについて、いくつかの興味深い問題を提起します。それまでの間、それが地球外情報(ETI)を検索するためのいくつかの追加の可能性を提供する場合は、それだけはるかに優れています。
そしてダイソン博士が言ったように、宇宙工学プロジェクトで来る「宇宙の冬」に向けて準備しているETIが現在ない場合、おそらくそれは人類がいつか取り組むことを計画できるものです!