Η αλήθεια πίσω από δύο μυστηριώδη σήματα που αποδόθηκαν σε σφαίρες Dyson
Τα ευρήματα αυτά προσφέρουν μια φυσική εξήγηση για τα υπέρυθρα σήματα που είχαν αρχικά προσελκύσει το επιστημονικό ενδιαφέρον
Snapshot
- Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb απέκλεισε δύο υποψήφιες σφαίρες Dyson, αποδεικνύοντας ότι τα υπέρυθρα σήματα προέρχονταν από μακρινούς γαλαξίες στο υπόβαθρο.
- Οι προηγούμενες παρατηρήσεις από το WISE και το Gaia δεν μπορούσαν να διαχωρίσουν τα κοντινά άστρα από τα μακρινά αντικείμενα λόγω χαμηλότερης ανάλυσης εικόνας.
- Η αναζήτηση τεχνητών κοσμικών δομών βασίζεται στην ανίχνευση υπέρυθρης θερμότητας-αποβλήτου που θα παρήγαγε μια σφαίρα Dyson, αλλά φυσικά φαινόμενα μπορούν να μιμηθούν αυτά τα σήματα.
- Το Webb επέτρεψε τον διαχωρισμό των αντικειμένων και την ξεχωριστή ανάλυση γαλαξιών και άστρων, τονίζοντας την ανάγκη για ισχυρότερες μεθόδους επιβεβαίωσης πιθανού τεχνολογικού σήματος.
- Η αναζήτηση συνεχίζεται με την προοπτική μελλοντικών υπέρυθρων παρατηρητηρίων υψηλής ανάλυσης και μελέτη πιθανών σμηνών Dyson μέσω παρακολούθησης περιοδικών μεταβολών στη φωτεινότητα άστρων.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA απέκλεισε δύο υποψήφιες σφαίρες Dyson, καθώς νέες παρατηρήσεις έδειξαν ότι τα ασυνήθιστα υπέρυθρα σήματά τους προέρχονταν από μακρινούς γαλαξίες στο υπόβαθρο και όχι από εξωγήινες μεγακατασκευές.
Η νέα ανάλυση, η οποία έχει υποβληθεί προς δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) και παρουσιάστηκε από το Universe Today, αναδεικνύει τη σημασία των διαστημικών τηλεσκοπίων υψηλής ανάλυσης στην αναζήτηση προηγμένων τεχνολογικών σημάτων στο Διάστημα.
Οι ερευνητές εξήγησαν ότι προηγούμενες παρατηρήσεις από την αποστολή WISE της NASA και τον δορυφόρο Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) είχαν βοηθήσει στον εντοπισμό ασυνήθιστων άστρων. Ωστόσο, οι εικόνες υπέρυθρης ακτινοβολίας χαμηλότερης ανάλυσης καθιστούσαν δύσκολο τον διαχωρισμό κοντινών άστρων από μακρινά αντικείμενα που βρίσκονταν πίσω τους.
«Διαπιστώσαμε ότι η υπέρυθρη περίσσεια δεν προέρχεται από μεγακατασκευές τύπου Dyson ή από άλλους μηχανισμούς ακτινοβολίας που βρίσκονται κοντά σε αυτά τα άστρα, αλλά από γαλαξίες στο υπόβαθρο, οι οποίοι προβάλλονται σε απόσταση μικρότερη του ενός δευτερολέπτου τόξου από τους νάνους Μ», αναφέρουν οι συγγραφείς των μελετών στο MNRAS.
Μία από τις πηγές στο υπόβαθρο παρουσίαζε χαρακτηριστικά που συνδέονται με έναν Hot Dust Obscured Galaxy (HOT DOG), δηλαδή έναν γαλαξία που καλύπτεται σε μεγάλο βαθμό από θερμή σκόνη. Η άλλη παρουσίαζε εκτεταμένη μορφολογία, με φωτεινές περιοχές και φάσμα που συνδέεται με έναν σκονισμένο γαλαξία όπου σχηματίζονται νέα άστρα.
Τα ευρήματα αυτά προσφέρουν μια φυσική εξήγηση για τα υπέρυθρα σήματα που είχαν αρχικά προσελκύσει το επιστημονικό ενδιαφέρον.
Ο Andreas Korn, ανώτερος λέκτορας Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα στη Σουηδία και μέλος της ομάδας Project Hephaistos, περιέγραψε τις νέες παρατηρήσεις του Webb ως έναν τρόπο να διαχωριστούν αντικείμενα τα οποία τα προηγούμενα τηλεσκόπια εμφάνιζαν ως ένα.
«Πρόκειται για μια παρακολούθηση με το τηλεσκόπιο Webb δύο άστρων που εντοπίσαμε σε μια έρευνα περίπου 1 εκατομμυρίου άστρων σε απόσταση έως περίπου 1.000 ετών φωτός από τη Γη», δήλωσε ο Andreas Korn. «Τίποτα που μπορείς να παρατηρήσεις με γυμνό μάτι», πρόσθεσε.
Η πρόκληση της αναζήτησης τεχνητών κοσμικών δομών
Η αναζήτηση για σφαίρες Dyson βασίζεται σε μια απλή φυσική πρόβλεψη: ένας πολιτισμός που θα χρησιμοποιούσε τεράστιες ποσότητες ενέργειας από ένα άστρο θα παρήγαγε τελικά ανιχνεύσιμη θερμότητα ως απόβλητο.
Ακόμη και προηγμένα υπολογιστικά συστήματα ή τεράστια έργα μηχανικής θα μετέτρεπαν την ενέργεια που συλλέγουν σε υπέρυθρη ακτινοβολία.
«Τελικά, ακόμη και αν χρησιμοποιείς την ενέργεια αυτής της σφαίρας Dyson για υπολογισμούς, η ενέργεια θα μετατραπεί και θα εκπέμπεται στο υπέρυθρο ως θερμότητα-απόβλητο», εξηγεί ο Korn. «Αυτό ήταν το αποτύπωμα που αναζητούσαμε: ένα άστρο που είναι λίγο πιο αμυδρό στο οπτικό φάσμα και παρουσιάζει σημαντική ποσότητα θερμότητας-αποβλήτου στο υπέρυθρο».
Το πρόβλημα είναι ότι φυσικά αστρονομικά αντικείμενα μπορούν να δημιουργήσουν παρόμοια υπέρυθρα μοτίβα. Γαλαξίες γεμάτοι σκόνη, αστρική δραστηριότητα και άλλα κοσμικά φαινόμενα μπορούν να μιμηθούν σήματα που αρχικά θα μπορούσαν να αποδοθούν σε εξωγήινη τεχνολογία.
«Το WISE μάς δίνει μια σχετικά χαμηλής ανάλυσης εικόνα και γι' αυτό τα φωτόνια από τον γαλαξία στο υπόβαθρο και τους νάνους Μ αναμειγνύονταν, με αποτέλεσμα να μην μπορούμε να τους ξεχωρίσουμε», λέει ο Korn. «Με το Webb, όμως, μπορούμε να διαχωρίσουμε τα δύο αντικείμενα και να πραγματοποιήσουμε ξεχωριστές αναλύσεις είτε του γαλαξία είτε του άστρου Μ που βρίσκεται στο προσκήνιο».
Το αποτέλεσμα δεν αποκλείει την πιθανότητα να υπάρχουν προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί ή ότι μεγάλες τεχνητές δομές θα μπορούσαν να εντοπιστούν στο μέλλον. Αντίθετα, υπογραμμίζει την ανάγκη για ισχυρότερες μεθόδους επιβεβαίωσης προτού ένα πιθανό τεχνολογικό σήμα χαρακτηριστεί ως τέτοιο.
Μελλοντικά υπέρυθρα παρατηρητήρια θα μπορούσαν να βελτιώσουν αυτή τη διαδικασία, συνδυάζοντας ευρείες έρευνες του ουρανού με δυνατότητες απεικόνισης υψηλότερης ανάλυσης.
«Έτσι, τη δεκαετία του 2030 θα τεθούν σε λειτουργία υπέρυθρες έρευνες με καλύτερη χωρική ανάλυση, οι οποίες ενδέχεται τελικά να λύσουν αυτό το πρόβλημα», δήλωσε ο Korn.
Τα σμήνη Dyson μπορεί να αποτελέσουν έναν διαφορετικό δρόμο στην αναζήτηση
Μια παραδοσιακή σφαίρα Dyson συχνά απεικονίζεται ως ένα συμπαγές κέλυφος που περιβάλλει πλήρως ένα άστρο. Ωστόσο, πολλοί ερευνητές θεωρούν πιο ρεαλιστική εναλλακτική λύση ένα σμήνος Dyson (Dyson swarm), αποτελούμενο από αμέτρητους ανεξάρτητους δορυφόρους που συλλέγουν ενέργεια γύρω από ένα άστρο.
«Δεν χρειάζεται να κατασκευάσεις μια συμπαγή δομή. Ένα σμήνος Dyson από δορυφόρους θα μπορούσε να επιτελέσει τον ίδιο σκοπό», εξηγεί ο Korn. «Θα συνέλεγε λιγότερη ενέργεια από μια συμπαγή σφαίρα, αλλά θα μπορούσε και πάλι να συλλέγει περισσότερη ενέργεια από αυτή που είναι διαθέσιμη σε πλανητική κλίμακα».
Μια τέτοια δομή θα μπορούσε να προκαλεί ανιχνεύσιμες μεταβολές στη φωτεινότητα ενός άστρου, καθώς τα στοιχεία που θα βρίσκονταν σε τροχιά θα περνούσαν μπροστά από την επιφάνειά του ή θα εμπόδιζαν μικρές ποσότητες φωτός.
Οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να μελετήσουν αυτές τις επαναλαμβανόμενες μεταβολές, προκειμένου να διαπιστώσουν αν μπορούν να εξηγηθούν από φυσικά φαινόμενα ή αν ενδέχεται να υποδεικνύουν τεχνητή δραστηριότητα.
«Υπάρχουν πολλές πηγές μεταβλητότητας στον φυσικό κόσμο, αλλά αν διαπιστώσεις ότι υπάρχει περιοδικότητα στη μεταβλητότητα, τότε θα μπορούσες ενδεχομένως να προσδιορίσεις τη μορφολογία μιας τεχνητής μεγακατασκευής», αναφέρει ο Korn.
Οι τελευταίες παρατηρήσεις του Webb δείχνουν ότι η αναζήτηση εξωγήινης τεχνολογίας απαιτεί προσεκτικό αποκλεισμό των φυσικών εναλλακτικών εξηγήσεων. Κάθε νέα έρευνα βελτιώνει τις μεθόδους που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να εντοπίζουν γνήσια σήματα ανάμεσα στον τεράστιο αριθμό αντικειμένων που παρατηρούνται στον Γαλαξία.
Προς το παρόν, οι δύο υποψήφιες σφαίρες Dyson έχουν αφαιρεθεί από τη λίστα των πιθανών τεχνητών δομών. Η αναζήτηση, ωστόσο, συνεχίζεται, με ακόμη πιο προηγμένα όργανα να αναμένεται να προσφέρουν στους αστρονόμους καθαρότερη εικόνα για ασυνήθιστα άστρα και πιθανά τεχνολογικά ίχνη εξωγήινων πολιτισμών.
