Το άστρο - φωτορυθμικό

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός θα μπορούσε να είναι το πρώτο βήμα για την κατασκευή μιας σφαίρας Nτάισον

Οι ανεξήγητες και μη περιοδικές «βυθίσεις» στη λαμπρότητα του άστρου KIC 8462852 οδηγούν στο κυνήγι εξωγήινης ζωής και στην πρώτη ιχνηλάτηση μιας πιθανής «σφαίρας Ντάισον»

Ο αστέρας KIC 8462852 είναι, φαινομενικά, ένας ασήμαντος αστέρας λίγο μεγαλύτερος από τον Ηλιο, σε απόσταση 1.500 ετών φωτός από τη Γη. Η παρατήρησή του όμως με το τηλεσκόπιο Κέπλερ έδειξε ότι παρουσιάζει ένα άγνωστο ως σήμερα φαινόμενο: η λαμπρότητά του ελαττώνεται σε ακανόνιστα χρονικά διαστήματα με έναν τρόπο που δεν ταιριάζει με κανένα από τα γνωστά αστρονομικά μοντέλα.

Η «εξωγήινη» ερμηνεία

Η ερμηνεία που προτάθηκε είναι ότι γύρω από τον αστέρα περιφέρεται ένα τεράστιο σμήνος κομητών, οι οποίοι κινούνται όλοι μαζί «συντεταγμένα» σε παραπλήσιες τροχιές. Επειδή αυτό το μοντέλο φαίνεται μάλλον απίθανο, ειδικά σε όσους εργάζονται στην Ουράνια Μηχανική, μερικοί θυμήθηκαν τον ρώσο αστρονόμο Νικολάι Καρντάσεφ (Nicolai Kardashev) και τον αμερικανό συνάδελφό του Φρίμαν Ντάισον (Freeman Dyson). Αυτοί θεωρούν ότι ένας τεχνολογικά εξελιγμένος πολιτισμός σε έναν εξωπλανήτη θα μπορεί να εκμεταλλεύεται την ενέργεια του μητρικού αστέρα, κατασκευάζοντας γιγαντιαία τεχνικά έργα σε τροχιά γύρω από τον αστέρα, τα οποία θα συλλέγουν την ακτινοβολία του. Το Ινστιτούτο SETI, το οποίο ασχολείται με την αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών, έχει ήδη αρχίσει παρατηρήσεις της περιοχής του αστέρα, για να ελέγξει αν υπάρχει ραδιοφωνική ακτινοβολία που θα μπορούσε να αποδοθεί σε τηλεπικοινωνιακή δραστηριότητα κάποιου εξωγήινου πολιτισμού - μέχρι στιγμής χωρίς αποτέλεσμα.

Οι ανεξήγητες «βυθίσεις»

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ εκτοξεύθηκε το 2009 με στόχο την ανακάλυψη εξωπλανητών με τη μέθοδο της «διέλευσης». Η βασική αρχή της αποστολής είναι ότι μικρές περιοδικές ελαττώσεις της λαμπρότητας ενός αστέρα είναι πολύ πιθανό να οφείλονται στις διαδοχικές διελεύσεις ενός αόρατου πλανήτη μπροστά από τον αστέρα. Η αναζήτηση της ελάττωσης της λαμπρότητας του αστέρα, που είναι κατά κανόνα μικρότερη από 0,1%, γίνεται τόσο με ηλεκτρονικούς υπολογιστές όσο και με τα έμπειρα μάτια πολλών ερασιτεχνών αστρονόμων. Σε μια τέτοια επισκόπηση ρουτίνας μια ομάδα ερασιτεχνών αστρονόμων παρατήρησε ότι ο αστέρας KIC 8462852 εμφανίζει «βυθίσεις» της λαμπρότητάς του που φτάνουν στην απίστευτη τιμή του 20%, δηλαδή 200 φορές ισχυρότερες από αυτές που οφείλονται σε διελεύσεις εξωπλανητών. Οι βυθίσεις αυτές έχουν διάρκεια περίπου μία ημέρα και δεν είναι περιοδικές.
Οι αστρονόμοι βρέθηκαν μπροστά σε ένα άγνωστο ως σήμερα φαινόμενο, το οποίο δεν ήταν καθόλου εύκολο να ερμηνευθεί. Αφού βεβαιώθηκαν ότι το φαινόμενο είναι πραγματικό και όχι σφάλμα των οργάνων, εξέτασαν και απέρριψαν μια πλειάδα ερμηνειών. Μερικές από αυτές είναι διαδοχικές συγκρούσεις μεταξύ αστεροειδών, μια γιγαντιαία σύγκρουση μεταξύ πλανητών, καθώς και η ύπαρξη πλανητοειδών «εμβαπτισμένων» σε σκόνη. Ολα αυτά τα σενάρια όμως προϋποθέτουν τη δημιουργία σκόνης, η ύπαρξη της οποίας αποκλείεται, επειδή αυτή θα θερμαινόταν από την απορροφούμενη ακτινοβολία του αστέρα και θα εξέπεμπε δική της υπέρυθρη ακτινοβολία, κάτι που όμως δεν παρατηρείται. Μένει λοιπόν η περίπτωσημεγάλων «εμποδίων», τα οποία οι αστρονόμοι της ερευνητικής ομάδας προτείνουν ότι είναι μια οικογένεια κομητών που κινούνται σε παραπλήσιες τροχιές. Αλλά και το μοντέλο αυτό είναι εν μέρει προβληματικό, επειδή οι ουρές των κομητών αυτών θα έπρεπε να είναι παρατηρήσιμες, πράγμα που δεν συμβαίνει. Η δυσκολία της ερμηνείας των παρατηρήσεων με γνωστά και «λογικά» μοντέλα οδήγησε τη σκέψη μερικών αστρονόμων στις θεωρίες του ρώσου αστρονόμου Καρντάσεφ και του αμερικανού ομολόγου του Ντάισον, σχετικά με τον τρόπο που τεχνολογικά εξελιγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν την ενέργεια του αστέρα γύρω από τον οποίο περιφέρεται ο πλανήτης τους.

Η κλίμακα των πολιτισμών

Ο Νικολάι Καρντάσεβ κατέταξε το 1964 τους εξωγήινους πολιτισμούς (αν βέβαια αυτοί υπάρχουν!) σε τρεις κατηγορίες. Στην κατηγορία Ι ανήκουν οι πολιτισμοί που ελέγχουν την ενέργεια του πλανήτη τους. Στην κατηγορία ΙΙ ανήκουν οι πολιτισμοί που ελέγχουν την ενέργεια του αστέρα γύρω από τον οποίο περιφέρεται ο πλανήτης τους. Τέλος στην κατηγορία ΙΙΙ ανήκουν οι πολιτισμοί που ελέγχουν την ενέργεια του γαλαξία στον οποίο ανήκει το πλανητικό τους σύστημα. Με βάση μια επέκταση της κατάταξης του Καρντάσεφ από τον αμερικανό αστρονόμο Καρλ Σέιγκαν (Carl Sagan), ο τεχνολογικός πολιτισμός μας ανήκει στην κατηγορία 0.7. Σύμφωνα με τον αμερικανό καθηγητή Θεωρητικής Φυσικής και σπουδαίο εκλαϊκευτή Μίτσιο Κάκου (Michio Kaku), ο τεχνολογικός πολιτισμός μας θα φθάσει την κατηγορία Ι σε 100-200 χρόνια, στην κατηγορία ΙΙ σε μερικές χιλιάδες χρόνια και στην κατηγορία ΙΙΙ σε ένα διάστημα από 100.000 ως 1.000.000 χρόνια. Αν - λέω εγώ - δεν έχει ως τότε καταστραφεί από ενδογενή ή εξωγενή αίτια!

Τι είναι η «σφαίρα Ντάισον»

Διάταξη δακτυλίων Ντάισον για τη δημιουργία ενός είδους σφαίρας Ντάισον

Ανεξάρτητα από τον Καρντάσεφ, ο αμερικανός αστρονόμος Ντάισον αντιλήφθηκε το 1960 ότι οι βασικές μέθοδοι παραγωγής ενέργειας που γνωρίζουμε σήμερα, δηλαδή τα ορυκτά καύσιμα και η ατομική ενέργεια, δεν επαρκούν για τις προσεχείς ανάγκες του τεχνολογικού πολιτισμού μας. Ετσι κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένας πραγματικά ανεπτυγμένος τεχνολογικός πολιτισμός θα πρέπει να συλλέγει και να χρησιμοποιεί την ενέργεια που ακτινοβολεί ο κεντρικός αστέρας με ένα σύστημα από συλλέκτες σε τροχιά, π.χ. φωτοβολταϊκά συστήματα. Η κατασκευή αυτή ονομάζεται σφαίρα Ντάισον και θα μπορούσε να είναι η μέθοδος με την οποία ένας τεχνολογικός πολιτισμός τύπου ΙΙ ελέγχει την ενέργεια του κεντρικού αστέρα. Ο αμερικανός αστρονόμος Τζέφρι Μάρσι (Geoffrey Marcy), ένας από τους πρωτοπόρους της ανακάλυψης εξωπλανητών, πήρε πρόσφατα χρηματοδότηση 200.000 δολαρίων από το βρετανικό Ιδρυμα Τέμπλετον για να αναζητήσει παρατηρησιακά ίχνη σφαιρών Ντάισον στα δεδομένα της αποστολής Κέπλερ. Επομένως η ιδέα της ύπαρξης σφαιρών Ντάισον είναι κάτι που λαμβάνει υπόψη του σοβαρά τουλάχιστον ένα μέρος της διεθνούς αστρονομικής κοινότητας. Κατά τη γνώμη μου η παράδοξη συμπεριφορά του αστέρα KIC 8462852 θα ερμηνευθεί, κατά πάσα πιθανότητα, με κάποιο άγνωστο ως σήμερα φυσικό φαινόμενο. Είναι όμως δυνατό - όσο «τρελό» κι αν φαίνεται - να οφείλεται στην παρουσία μιας σφαίρας Ντάισον γύρω από τον αστέρα. Ηδη το Ινστιτούτο SETI έχει αρχίσει ραδιοφωνικές παρατηρήσεις της περιοχής αυτού του αστέρα, αναζητώντας ίχνη ασύρματων τηλεπικοινωνιών. Οι μεγάλες ανακαλύψεις ξεκινούν πολλές φορές από το ότι δεν αφήνουμε κανένα ενδεχόμενο χωρίς να το ελέγξουμε, όσο απίθανο κι αν μας φαίνεται.

Ο κ. Χάρης Βάρβογλης είναι καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

Πηγή: Το Βήμα