Rappresentazione artistica di una costellazione di trasmettitori-acceleratore in orbita attorno a una stella di neutroni. Credito:A.A. Jackson/Triton Systems LLC
Nel 1960, il famoso fisico teorico Freeman Dyson ha fatto una proposta radicale. In un documento intitolato "Ricerca di sorgenti stellari artificiali di radiazioni infrarosse, " ha suggerito che le intelligenze extraterrestri avanzate (ETI) potrebbero essere trovate cercando segni di strutture artificiali così grandi da comprendere interi sistemi stellari (noti anche come megastrutture). Da allora, molti scienziati hanno escogitato le proprie idee per possibili megastrutture.
Come la sfera proposta da Dyson, queste idee sono state suggerite come un modo per dare agli scienziati impegnati nella ricerca di intelligenza extraterrestre (SETI) qualcosa da cercare. Aggiungendo a questo affascinante campo, Il Dr. Albert Jackson della società tecnologica Triton Systems con sede a Houston ha recentemente pubblicato uno studio in cui ha proposto come un ETI avanzato potrebbe fare affidamento su una stella di neutroni o un buco nero per focalizzare i fasci di neutrini per creare un faro.
Per riassumere brevemente, l'esistenza di megastrutture dipende interamente da dove una civiltà extraterrestre si adatterebbe alla scala di Kardashev (cioè se sono planetarie, stellare, o civiltà galattica). In questo caso, Jackson suggerisce che una civiltà di tipo II sarebbe in grado di racchiudere una stella di neutroni o un buco nero attraverso la creazione di una grande costellazione di satelliti che trasmettono neutrini.
Il dottor Jackson inizia il suo studio con una citazione dal saggio di Freeman Dyson del 1966, "La ricerca di tecnologia extraterrestre, " in cui ha riassunto i suoi obiettivi:"Quindi la prima regola del mio gioco è:pensa alle più grandi attività artificiali possibili con limiti fissati solo dalle leggi della fisica e cerca quelle".
In uno studio precedente, Il dottor Jackson ha suggerito come gli ETI avanzati potrebbero utilizzare un piccolo buco nero come lente gravitazionale per inviare segnali di onde gravitazionali attraverso la galassia. Questo concetto si basa su lavori recenti di altri ricercatori che hanno suggerito che le onde gravitazionali (GW), che sono diventate al centro di una considerevole ricerca da quando sono state rilevate per la prima volta nel 2016, potrebbe essere utilizzato per trasmettere informazioni.
In un altro documento, propose anche che una civiltà sufficientemente avanzata potesse usare lo stesso tipo di lente per creare un raggio laser. In entrambi i casi, i requisiti tecnologici sarebbero sbalorditivi, e richiederebbe infrastrutture su scala stellare. Facendo un ulteriore passo avanti, Il Dr. Jackson esplora la possibilità di utilizzare i neutrini per trasmettere informazioni poiché essi, come GW, viaggiare bene attraverso il mezzo interstellare.
Rispetto ai fasci focalizzati di fotoni (noti anche come laser), i neutrini hanno una serie di vantaggi per quanto riguarda i beacon. Il dottor Jackson ha detto a Universe Today via e-mail:"I neutrini arrivano quasi senza attenuazione da qualsiasi direzione di origine, [che] avrebbe [un] grande vantaggio nel piano galattico. I fotoni in lunghezze d'onda come l'infrarosso vanno bene anche con gas e polvere (perché il Webb è un telescopio IR). Ancora, c'è un po' di assorbimento. I neutrini possono viaggiare attraverso l'universo quasi senza assorbimento".
Per quanto riguarda il processo attraverso il quale un tale faro potrebbe essere creato, Jackson si riferisce ancora una volta alla regola guida di Freeman Dyson su come gli ETI potrebbero creare qualsiasi tipo di megastruttura. Questa regola è semplicemente, "zise la fisica lo permette, è forse tecnologicamente fattibile." Nel caso di una civiltà di tipo II, i requisiti ingegneristici sarebbero al di là della nostra comprensione, ma il principio resta valido.
Fondamentalmente, il concetto sfrutta un fenomeno noto come lente gravitazionale, in cui un oggetto massiccio che interviene focalizza e ingrandisce la luce proveniente da un oggetto più distante. In questo caso, la sorgente luminosa sarebbero i neutrini, e l'effetto di focalizzarli renderebbe il segnale più forte. Come ha spiegato Jackson:"Posizionare una sorgente di neutrini in orbita attorno a un buco nero o una stella di neutroni. Il buco nero o [una] stella di neutroni sono i migliori, perché sono oggetti molto compatti. Un buco nero o una stella di neutroni è una lente gravitazionale, [che] focalizza i neutrini (potrebbero essere fotoni o gravitoni) in un fascio intenso. questo raggio, se visto da lontano, è così stretto, " si deve posizionare una costellazione di "trasmettitori" di neutrini attorno alla lente gravitazionale per ottenere un trasmettitore isotropo approssimativo. In questo caso, il numero di 'trasmettitori' è di circa [10 18 ], o circa un miliardo di volte il numero di stelle nella galassia della Via Lattea".
Proprio come costruire una sfera di Dyson, questo tipo di impresa ingegneristica sarebbe possibile solo per una specie che era effettivamente diventata una civiltà di tipo II. In altre parole, una civiltà capace di imbrigliare e incanalare l'energia irradiata dalla propria stella, che ammonta a circa ~4×10 33 erg/sec (o 4×10 26 watt) di energia, diverse trilioni di volte ciò che l'umanità attualmente consuma su base annua.
Questa immagine mostra una rappresentazione visiva di uno dei rilevamenti di neutrini a più alta energia sovrapposta a una vista dell'IceCube Lab al Polo Sud. Credito:collaborazione IceCube
Questo ha implicazioni interessanti per SETI. Dato che una specie extraterrestre sufficientemente avanzata potrebbe comunicare tramite neutrini, gli scienziati potrebbero utilizzare i rilevatori esistenti per individuare le fonti. Nel rispetto, fasci di neutrini focalizzati potrebbero essere aggiunti all'elenco delle possibili "technosignature", ovvero segni di attività tecnologica, ricercati dai ricercatori SETI.
"Ci sono un certo numero di 'telescopi per neutrini' in tutto il mondo, " disse Jackson. "Se esiste un faro di civiltà avanzata, potrebbe produrre un numero molto anomalo di eventi di neutrini, molto al di sopra delle sorgenti naturali di neutrini come [come] il sole o la supernova... questa sarebbe un'aggiunta ai candidati per i segni di attività tecnologica avanzata."
Per riassumere le cose con un'altra citazione da uno dei famosi saggi di Dyson:"Quando guardiamo nell'universo per segni di attività artificiali, è la tecnologia e non l'intelligenza che dobbiamo cercare. Sarebbe molto più gratificante cercare direttamente l'intelligenza, ma la tecnologia è l'unica cosa che abbiamo la possibilità di vedere".
Man mano che impariamo di più sull'universo e diventiamo più avanzati come specie, apre le nostre menti a nuove possibilità nella continua ricerca della vita. Se e quando troveremo prove di ETI, è del tutto possibile sarà perché abbiamo finalmente imparato a leggere correttamente le firme della loro esistenza. Intanto, la ricerca continua.