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Energía

Cómo resistir a la expansión acelerada del universo con esferas Dyson

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Estos aparatos de la ciencia ficción podrían usarse para agrupar estrellas y evitar que escapen al horizonte de sucesos para explotar su energía. Si existe alguna civilización más avanzada que la nuestra, podría estar haciéndolo, y nuestros astrónomos deberían poder observarlo

  • por Emerging Technology From The Arxiv | traducido por Mariana Díaz
  • 12 Julio, 2018

Cuando se trata de amenazas existenciales para la humanidad, algunas son más urgentes que otras. En muchas ocasiones, se ha calculado la probabilidad de que una enfermedad, una guerra nuclear, una hambruna y el impacto de un asteroide acaben con la vida en la Tierra. Así que no es de extrañar que estas amenazas generen algo de miedo en los corazones y las mentes de muchos.

Pero hay una amenaza casi al final de la lista que también podría acabar con la humanidad pero que, hasta la fecha, no se ha considerado entre la lista de apocalipsis famosos. Hablamos de la expansión acelerada del universo.

Hoy eso cambia, al menos en parte, gracias al trabajo del físico de partículas del Laboratorio Nacional Fermi en Batavia (EE. UU.) Dan Hooper. El investigador asegura no podemos estudiar, comunicar o influir en elementos que están más allá del horizonte cósmico. Este término se refiere a la distancia máxima que la luz puede viajar hacia nosotros dentro de la edad del universo.

Más allá de las fronteras del horizonte cósmico puede haber muchas cosas, como estrellas, galaxias e incluso civilizaciones. Sin embargo, dado que su luz nunca podrá alcanzarnos, no podemos contactarles ni verles.

Pero resulta que el horizonte cósmico está cambiando. Y Hooper ha descubierto cómo estos cambios afectarán esto a nuestra región del universo, a la que los astrónomos llaman Grupo Local. Este grupo contiene unas 50 galaxias cercanas unidas gravitacionalmente a la Vía Láctea y que colisionarán en algún momento dentro de los próximos billones de años para formar una única supergalaxia.

Como consecuencia, en algún momento del futuro, el Grupo Local será el hogar de la humanidad. Dentro de miles de millones de años, incluso podríamos colonizarlo, saltando de un sistema solar a otro y explotando la energía de cada sol en el camino.

Pero dado que el universo se expande de forma acelerada, otras galaxias se alejan hacia el horizonte de sucesos cada vez más deprisa. "El resultado es que durante los próximos aproximadamente 100.000 millones de años, todas las estrellas que hay más allá del Grupo Local caerán más allá del horizonte cósmico y no solo se volverán inobservables, sino totalmente inaccesibles", advierte Hooper.

Ese es un problema para una futura civilización avanzada porque limita el número de estrellas nuevas disponibles para explotar. Por lo que la pregunta que Hooper intenta responder es si hay algo que una civilización avanzada pueda hacer para mitigar los efectos de esta expansión acelerada. Resulta que sí lo hay.

Primero, un poco de contexto. En la década de 1960, el famoso físico Freeman Dyson especuló que las civilizaciones avanzadas intentarían reunir la mayor cantidad de energía posible de sus soles. Para él, la forma más obvia de hacerlo consiste en rodear por completo a cada estrella con una esfera capaz de capturar toda la luz que produce. Esta energía podría ser explotada y el calor residual, irradiado al espacio en forma de ondas submilimétricas o luz infrarroja.

Así nacieron las ya famosas esferas de Dyson, que han alcanzado el estatus de culto. Los escritores de ciencia ficción han escrito numerosos textos sobre ellas. Y lo más importante, los astrónomos también se han dedicado a buscar la singular radiación que emitirían, pero de momento no han tenido éxito.

El trabajo de Hooper supone un nuevo giro a la historia. Su idea es que una civilización avanzada podría construir una esfera capaz de emitir la radiación residual en una dirección concreta. Y esta radiación aumentaría la velocidad de la esfera, y la de la estrella que contiene, en la dirección opuesta.

Con el tiempo, una civilización avanzada podría usar esta técnica para agrupar estrellas como fuente de energía y mantenerlas dentro del horizonte cósmico a medida que el universo se expande.

Una pregunta importante es qué tipo de estrellas serían adecuadas para logralo. Hooper señala que las estrellas grandes tienden a ser más viejas y por lo tanto podrían agotar su energía mientras se realiza la maniobra. Por otro lado, las estrellas muy pequeñas producen menos energía y no pueden aumentar de velocidad rápidamente. Estas estrellas no podrían ser maniobradas lo suficientemente rápido como para permanecer dentro del horizonte.

La conclusión de Hooper es que las estrellas más adecuadas para este tipo de transporte galáctico deben tener una masa parecida a la de nuestro Sol. Afirma que concentrar este tipo de estrellas de esta manera aumentaría la cantidad de energía disponible para las civilizaciones en un factor de varios miles. De hecho, esta fuente de energía podría mantenerles durante mucho más tiempo que con cualquier otra estrategia.

Dentro de la hipótesis de Hopper, hay algo que se puede medir. Si alguna civilización avanzada ya hubiera comenzado a recolectar estrellas, los astrónomos deberían poder observarlo. "Tal civilización podría aparecer como una región de un radio de hasta 10 megapársecs en la que la mayoría o todas las estrellas con una masa inferior a dos masas solares estarían rodeadas por esferas de Dyson", concluye. No cabe duda de que los astrónomos estarán interesados en buscar una región con estas caracterísiticas.

Sin embargo, el trabajo de Hooper se basa en dos suposiciones. La primera es que una civilización avanzada intentará maximizar su consumo de energía. Pero eso no puede asegurarse de ninguna manera. Quizás las civilizaciones avanzadas hayan avanzado tanto que sean capaces de apañarse con la energía que tienen, algo que los terrícolas también deberíamos empezar a hacer.

La segunda suposición es que los cosmólogos tienen razón al pensar que la expansión del universo se está acelerando. Una vez más, esto no es seguro. Muchos investigadores se sienten incómodos con la afirmación de que el universo se expandirá para siempre, y aún más descontentos con la idea de que esta expansión se acelerará de forma infinita. Quizás la mayor preocupación es que una aceleración de este tipo viola el principio de conservación de la energía, una piedra angular de la física moderna.

Las civilizaciones avanzadas tienen más probabilidades de haber resuelto este enigma. Por lo que la ausencia de grupos de esferas de Dyson que Hooper imagina puede ser solo una señal de que nuestros cosmólogos se equivocan.

Ref: arxiv.org/abs/1806.05203Life Versus Dark Energy: How An Advanced Civilization Could Resist the Accelerating Expansion of the Universe

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