Sinds de jaren 1990, astrofysici weten dat de afgelopen paar miljard jaar, het heelal ervaart een versnelde uitdijing. Dit gaf aanleiding tot de theorie dat het heelal doordrongen is van een mysterieuze onzichtbare energie die bekend staat als "donkere energie", die tegen de zwaartekracht in werkt en de kosmos uit elkaar duwt. Op tijd, deze energie zal de dominante kracht in het heelal worden, waardoor alle sterren en sterrenstelsels zich buiten de kosmische horizon verspreiden.

Op dit punt, alle sterren en sterrenstelsels in het heelal zullen niet langer zichtbaar of toegankelijk zijn vanaf een ander. De vraag blijft, wat zullen intelligente beschavingen (zoals de onze) op dit moment doen voor hulpbronnen en energie? Deze vraag werd behandeld in een recent artikel van Dr. Abraham Loeb – de Frank B. Baird, jr., Professor of Science aan de Harvard University en de voorzitter van de Harvard Astronomy Department.

De krant, "Brandstof veiligstellen voor onze ijskoude kosmische toekomst", onlangs online verschenen. Zoals hij in zijn studie aangeeft, wanneer het heelal tien keer zo oud is als zijn huidige leeftijd (ongeveer 138 miljard jaar oud), alle sterren buiten de Lokale Groep van sterrenstelsels zullen voor ons niet toegankelijk zijn omdat ze sneller dan de lichtsnelheid zullen verdwijnen. Om deze reden, hij beveelt de mensheid aan de les uit de fabel van Aesopus te volgen, "De mieren en de sprinkhaan".

Dit klassieke verhaal vertelt het verhaal van mieren die de zomer doorbrachten met het verzamelen van voedsel voor de winter, terwijl de sprinkhaan ervoor koos om te genieten. Hoewel er verschillende versies van het verhaal bestaan ​​die verschillende opvattingen over het belang van hard werken bieden, liefdadigheid, en mededogen, de les is eenvoudig:wees altijd voorbereid. In dit opzicht, Loeb beveelt aan dat geavanceerde soorten migreren naar rijke clusters van sterrenstelsels.

Deze clusters vertegenwoordigen de grootste door de zwaartekracht gebonden reservoirs van materie en zouden daarom beter bestand zijn tegen de versnelde uitdijing van het heelal. Zoals Dr. Loeb via e-mail aan Universe Today vertelde:

"In mijn essay wijs ik erop dat moeder Natuur aardig voor ons was omdat ze spontaan hetzelfde enorme brandstofreservoir baarde dat we met kunstmatige middelen zouden hebben willen verzamelen. De verstoringen van de oorspronkelijke dichtheid van het vroege universum leidden tot de ineenstorting van de zwaartekracht van gebieden zo groot als tientallen miljoenen lichtjaren, het samenvoegen van alle materie erin in clusters van sterrenstelsels - elk met het equivalent van duizend Melkwegstelsels."

Dr. Loeb gaf ook aan waar de mensheid (of andere geavanceerde beschavingen) zouden moeten overwegen om te verhuizen naar wanneer de uitdijing van het heelal ervoor zorgt dat de sterren van de Lokale Groep uitdijen voorbij de kosmische horizon. Binnen 50 miljoen lichtjaar, hij geeft aan, houdt van de Maagd Cluster, die ongeveer duizend keer meer materie bevat dan het Melkwegstelsel. De tweede dichtstbijzijnde is de Coma Cluster, een verzameling van meer dan 1000 sterrenstelsels op ongeveer 336 miljoen lichtjaar afstand.

Naast het bieden van een oplossing voor de steeds snellere uitdijing van het heelal, De studie van Dr. Loeb biedt ook enkele interessante mogelijkheden als het gaat om het zoeken naar buitenaardse intelligentie (SETI). Indien, in feite, er zijn al geavanceerde beschavingen die migreren om zich voor te bereiden op de onvermijdelijke uitbreiding van het heelal, ze kunnen op verschillende manieren worden gedetecteerd. Zoals Dr. Loeb uitlegde:

"Als reizende beschavingen krachtige signalen uitzenden, kunnen we misschien bewijs zien voor hun migratie naar clusters van sterrenstelsels. Bovendien, we zouden een grotere concentratie van geavanceerde beschaving in clusters verwachten dan zou worden verwacht door simpelweg het aantal sterrenstelsels daar te tellen. Degenen die zich daar vestigen, zouden meer welvarende gemeenschappen kunnen stichten, analoog aan beschavingen in de buurt van rivieren of meren op aarde."

Dit artikel is vergelijkbaar met een onderzoek dat Dr. Loeb in 2011 heeft uitgevoerd. die verscheen in het Journal of Cosmology and Astroparticle Physics onder de titel "Cosmology with Hypervelocity Stars". Destijds, Dr. Loeb had het over wat er in de verre toekomst zou gebeuren als alle extragalactische lichtbronnen niet meer zichtbaar of toegankelijk zijn vanwege de versnellende uitdijing van het heelal.

Deze studie was een vervolg op een artikel uit 2001 waarin Dr. Loeb inging op wat er in miljarden jaren van het heelal zou worden - dat verscheen in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven onder de titel "The Long-Term Future of Extragalactic Astronomy". Kort daarna, Dr. Loeb en Freeman Dyson begonnen zelf te corresponderen over wat er gedaan kon worden om dit probleem aan te pakken.

Hun correspondentie was het onderwerp van een artikel van Nathan Sanders (een schrijver voor Astrobites) die vertelde wat Dr. Loeb en Dr. Dyson hierover te zeggen hadden. Zoals Dr. Loeb zich herinnert:

"Een decennium geleden schreef ik een paar artikelen over de toekomst van het heelal op de lange termijn, miljarden jaren vanaf nu. Aangezien de kosmische expansie versnelt, Ik liet zien dat als het heelal eens een factor tien veroudert (ongeveer honderd miljard jaar vanaf nu), alle materie buiten onze Lokale Groep van sterrenstelsels (waaronder de Melkweg en het Andromedastelsel, samen met hun satellieten) zullen sneller dan het licht van ons wegtrekken. Nadat een van mijn papieren in 2011 was gepost, Freeman Dyson schreef me en stelde me een enorm "kosmisch engineeringproject" voor waarin we materie uit een grootschalig gebied om ons heen zullen concentreren tot een volume dat klein genoeg is, zodat het gebonden blijft door zijn eigen zwaartekracht en niet uitzet met de rest van het universum."

Destijds, Dr. Loeb gaf aan dat uit gegevens verzameld door de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) bleek dat pogingen tot "super-engineering" niet plaatsvonden. Dit was gebaseerd op het feit dat de clusters van sterrenstelsels die door de SDSS werden waargenomen niet overdicht waren, evenmin vertoonden ze bijzonder hoge snelheden (zoals zou worden verwacht). hieraan, Dr. Dyson schreef:"Dat is teleurstellend. Aan de andere kant, als onze collega's te lui zijn geweest om het werk te doen, we hebben genoeg tijd om er zelf mee aan de slag te gaan."

Een soortgelijk idee werd gepresenteerd in een recent artikel van Dr. Dan Hooper, een astrofysicus van het Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) en de Universiteit van Chicago. In zijn studeerkamer Dr. Hooper suggereerde dat geavanceerde soorten alle sterren in de Lokale Groep zouden kunnen overleven die zich voorbij de kosmische horizon uitbreiden (vanaf nu 100 miljard jaar), door sterren te oogsten over tientallen miljoenen lichtjaren.

Deze oogst zou bestaan ​​uit het bouwen van onconventionele Dyson Spheres die de energie die ze van sterren verzamelden zouden gebruiken om ze naar het centrum van de beschaving van de soort te stuwen. Echter, alleen sterren met een massa van 0,2 tot 1 zonnemassa zouden bruikbaar zijn, omdat sterren met een hoge massa voorbij hun hoofdreeks zouden evolueren voordat ze de bestemming bereikten en sterren met een lage massa niet genoeg energie zouden genereren om te versnellen om op tijd te komen.

Maar zoals Dr. Loeb aangeeft, er zijn extra beperkingen aan deze benadering, wat migreren aantrekkelijker maakt dan oogsten.

"Eerst, we kennen geen enkele technologie die bewegende sterren mogelijk maakt, en bovendien schijnen zonachtige sterren slechts ongeveer tien miljard jaar (van orde de huidige leeftijd van het heelal) en kunnen ze niet dienen als nucleaire ovens die ons tot in de zeer verre toekomst warm zouden houden. Daarom, een geavanceerde beschaving hoeft niet aan een gigantisch bouwproject te beginnen, zoals gesuggereerd door Dyson en Hooper, but only needs to propel itself towards the nearest galaxy cluster and take advantage of the cluster resources as fuel for its future prosperity."

While this may seem like a truly far-off concern, it does raise some interesting questions about the long-term evolution of the Universe and how intelligent civilizations may be forced to adapt. Ondertussen, if it offers some additional possibilities for searching for extra-terrestrial intelligences (ETIs), then so much the better.

And as Dr. Dyson said, if there are currently no ETIs preparing for the coming "cosmic winter" with cosmic engineering projects, perhaps it is something humanity can plan to tackle someday!