Κλίμακα Καρντάσεφ και Εξωγήινοι πολιτισμοί

Εξ' υπαιτιότητας των τελευταίων νέων, της πάράξενη περίπτωσης του άστρου KIC 8462852 και συγκεκριμένα της επιστημονικής δημοσίευσης αστρονόμων με θέμα «Planet Hunters X. KIC 8462852 – Where’s the flux?». Οι αστρονόμοι θέτουν το ερώτημα: που είναι φωτεινή ροή του άστρου KIC 8462852;

Πρόκειται για ένα ασυνήθιστο άστρο που βρίσκεται ανάμεσα στον αστερισμό του Κύκνου και τον αστερισμό της Λύρας, αόρατο με γυμνό μάτι, αλλά ορατό στο διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ, που εξερευνούσε για περισσότερα από 4 χρόνια την περιοχή αυτή, αρχίζοντας από το 2009.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ έψαχνε για περιοδικές μικροσκοπικές αυξομειώσεις του φωτός σε 150.000 και πλέον άστρα. Αυτές οι περιοδικές μεταβολές της λαμπρότητάς των άστρων οφείλονται στους πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τα άστρα. Το Κέπλερ, μέχρι τον Ιανουάριο του 2015, με τη μέθοδο αυτή ανακάλυψε 1013 εξωπλανήτες και 3199 υποψήφιους εξωπλανήτες (στην έρευνα αυτή συμμετείχαν και εθελοντές με το πρόγραμμα Κυνηγοί Πλανητών (Planet Hunters).

Όταν ένας εξωπλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο του τότε το Κέπλερ καταγράφει μείωση της λαμπρότητας του άστρου της τάξης του 1%. Στην περίπτωση του άστρου KIC 8462852 καταγράφηκαν μειώσεις της τάξης έως και 22%. Αυτά τα ποσοστά θεωρούνται τεράστια δεδομένου ότι εξωπλανήτες ακόμα και με το μέγεθος του Δία μειώνουν την λαμπρότητα γύρω στο 1%! Και πέρα από αυτό, ενώ οι εξωπλανήτες προκαλούν περιοδικές μεταβολές στη λαμπρότητα των άστρων τους, στην περίπτωση του KIC 8462852 οι τεράστιες μεταβολές στη λαμπρότητά του είναι απεριοδικές.

Οι περίεργες αυξομειώσεις στη λαμπρότητα του άστρου KIC 8462852 δείχνουν ότι περιβάλλεται από τεράστιο όγκο συμπαγούς ύλης. Ένας τέτοιος σχηματισμός ύλης θα ήταν αναμενόμενος αν το άστρο είχε μικρή ηλικία. Όταν, για παράδειγμα, το ηλιακό μας σύστημα άρχισε να σχηματίζεται πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα συνονθύλευμα ύλης, ένας δίσκος από συντρίμμια και σκόνη περιέβαλλαν τον ήλιο, πριν την δημιουργία των πλανήτες. Αν το άστρο KIC 8462852 ήταν νέο, τότε θα έπρεπε να περιβάλλεται από σκόνη, η οποία θα έδινε μια έξτρα εκπομπή υπέρυθρου φωτός. Όμως, αυτή η υπέρυθρη εκπομπή δεν παρατηρήθηκε στα δεδομένα του διαστημικού τηλεσκοπίου υπερύθρων WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Σύμφωνα λοιπόν με τα μέχρι τώρα δεδομένα υποθέτουμε ότι πρόκειται για ένα άστρο «ώριμης» ηλικίας.

Μια άλλη φυσική ερμηνεία που απομένει είναι να έχει εγκλωβιστεί στην τροχιά του άστρου ένας τεράστιος αριθμός κομητών και άλλων σωμάτων, π.χ. εξαιτίας μιας διαταραχής της αντίστοιχης περιοχής Oort του συστήματος KIC 8462852. Σύμφωνα με τους αστρονόμους κάτι τέτοιο έχει πολύ λίγες πιθανότητες να έχει συμβεί.

Μήπως πρόκειται όμως για ενδείξεις κατασκευών τεράστιας κλίμακας από εξωγήινους πολιτισμούς τύπου ΙΙ;

Κάποιοι επιστήμονες, μεταξύ των οποίων και ο Τζέισον Ράιτ (Jason Wright) του Πανεπιστήμιου της Πενσιλβάνια πιστεύουν πως η απόκρυψη του φωτός θα μπορούσε να οφείλεται σε τεράστιες τεχνολογικές κατασκευές προηγμένων εξωγήινων πολιτισμών. Για τον λόγο αυτό οι επιστήμονες θα υποβάλλουν μια πρόταση, έτσι ώστε να στραφούν ραδιοτηλεσκόπια προς την κατεύθυνση του άστρου, με στόχο την ανίχνευση ραδιοσυχνοτήτων σχετικές με τεχνολογική δραστηριότητα. Κι αν η πρόταση εγκριθεί, η παρακολούθηση θ’ αρχίσει το επόμενο φθινόπωρο.

Αν πράγματι τα δεδομένα είναι σωστά, η επιθυμία όλων είναι οι απρόσμενες διακυμάνσεις φωτός στο άστρο KIC 8462852 να οφείλονται στις υπερ-κατασκευές εξωγήινων πολιτισμών τύπου ΙΙ. Όμως, ας μην ξεχνάμε ότι, και το 1967, όταν οι αστρονόμοι ανίχνευσαν για πρώτη φορά σήματα από πάλσαρ, στην αρχή νόμισαν ότι πρόκειται για σήματα εξωγήινων που προσπαθούσαν να επικοινωνήσουν με άλλους πολιτισμούς...

Το γεγονός ότι δεν παρατηρείται υπέρυθρη εκπομπή ακτινοβολίας σημαίνει ότι μάλλον απορρίπτεται και η ακραία περίπτωση της σφαίρας Dyson, η οποία προκαλεί επίσης υπέρυθρη εκπομπή.

Το μυστήριο όμως μεγαλώνει αφού η επικρατέστερη υπόθεση που αναπτύχθηκε και την οποία στήριξαν και επιστήμονες της NASA είναι ότι το φως του άστρου κρύβει, ένα τεράστιο σμήνος κομητών που κινούνται γύρω από αυτό. Όμως επιστήμονες του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουϊζιάνα υποστηρίζουν ότι η θεωρία περί κομητών δεν ευσταθεί. Σύμφωνα με τον αστρονόμο ο Bradley Schaefer του Πανεπιστημίου της Λουϊζιάνας για να επιτυγχάνεται αυτή η τεράστια διακύμανση στην φωτεινότητα του άστρου από ένα σμήνος κομητών αυτό θα έπρεπε να αριθμεί περισσότερους από 648 χιλιάδες κομήτες ο καθένας εκ των οποίων να έχει διάμετρο πάνω από 200 χλμ!

Ο αστρονόμος Bradley Schaefer για να φτάσει στο σημείο να αποκλείσει τη θεωρία των κομητών, ανέτρεξε στα στοιχεία παρατήρησης του άστρου τα οποία φθάνουν από την ανακάλυψη του το 1890. Αναλύοντας έτσι 1200 μετρήσεις από το 1890 μέχρι το 1989 βρήκε η ότι η αλλόκοτη μεταβολή της φωτεινότητας του KIC8462852 βρίσκεται σε εξέλιξη τα τελευταία 100 χρόνια.

Επειδή η ύπαρξη ενός τέτοιου σμήνους κομητών είναι εξαιρετικά απίθανη ως και αδύνατη οι ερευνητές αναφέρουν ότι πρέπει να ξεκινήσει εκ νέου μελέτη του άστρου και διατύπωση νέων θεωριών που να εξηγούν το μυστήριο.

Κλίμακα Καρντάσεφ

Την δεκαετία του ’60, ο ρώσος φυσικός Νικολάϊ Καρτάσεφ, εισήγαγε ένα σύστημα αναζήτησης εξωγήινου πολιτισμού, σύμφωνα με το χαρακτήρα και την μορφή ακτινοβολίας που εκπέμπει.

Δηλαδή έκανε μια ταξινόμηση των ραδιοκυμάτων που πιθανών θα λάμβαναν με τα ραντάρ, που σχετιζόταν με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής βάση του οποίου κάθε προηγμένος πολιτισμός δημιουργεί εντροπία με μορφή θερμότητας που εκπέμπετε στο διάστημα.

Η κλίμακα Καρντάσεφ (Kardashev) που δημιούργησε κατατάσσει έναν πολιτισμό σύμφωνα με την ενέργεια που είναι σε θέση να καταναλώνει και να ελέγχει, η οποία και αντιστοιχεί ταυτόχρονα στο βαθμό εξάπλωσης του πολιτισμού αυτού στο Σύμπαν.

Η βασική βαθμονόμηση γίνεται με βάση τρεις (3) ενεργειακές θέσεις στην κλίμακα που αντιστοιχούν στην ικανότητα πλήρους διαχείρισης των ενεργειακών πόρων ενός πλανήτη που κατοικείται (τύπος Ι), του άστρου του αντίστοιχου ηλιακού συστήματος που ανήκει(τύπος ΙΙ) και του γαλαξία του (τύπος ΙΙΙ).

Τύπος Ι

Ο πολιτισμός Τύπου Ι έχει καταφέρει να δαμάσει και καταναλώνει την ενέργεια που του προσφέρει ο ίδιος ο πλανήτης του, τον οποίο και ελέγχει πλήρως. Η θερμοκρασία και το κλίμα του πλανήτη ελέγχονται ή και αλλάζουν κατά βούληση, ενώ τα έντονα καιρικά φαινόμενα (τυφώνες και ισχυρές καταιγίδες) ελέγχονται απόλυτα και προσφέρουν την ενέργειά τους στον πολιτισμό αυτό. Πιθανώς και τα ηφαίστεια ή ακόμα και οι σεισμοί μπορούν να αλλάξουν κατά βούληση από έναν τέτοιο πολιτισμό. Επίσης, εμφανίζεται οίκηση σε απίθανα ως πρότινος μέρη, όπως στους ωκεανούς (με πλωτές πόλεις) ή και στα απύθμενα βάθη τους. Για τον ανθρώπινο πολιτισμό στη Γη, ορατά πλέον σημάδια μετάβασης σε πολιτισμό Τύπου Ι από Τύπου μηδέν, θεωρούνται η τιθάσευση της πυρηνικής ενέργειας, οι προσπάθειες παγκοσμιοποίησης στην οικονομία (Ευρωπαϊκή Ένωση), την γλώσσα, την κουλτούρα, το πολιτικό σύστημα, τη διεπικοινωνία (ίντερνετ), οι επιτυχημένες προσπάθειες πρόγνωσης και πρόκλησης σεισμών, οι τεράστιες κατασκευές που προστατεύουν την ξηρά από την εισβολή της θάλασσας.

Τύπος II

Ο πολιτισμός Τύπου ΙΙ ελέγχει την ενέργεια του άστρου του και έχει ήδη αποικίσει το αστρικό του σύστημα. Στην περίπτωση του ανθρώπινου πολιτισμού θα έλεγχε τον Ήλιο, αντλώντας την ενέργεια του από εκεί, έχοντας πια εξαντλήσει τα αποθέματα ενέργειας του πλανήτη που κατοικεί και των πλανητών του ηλιακού συστήματος που έχει επίσης αποικίσει. Ο πολιτισμός σε αυτό το επίπεδο θεωρείται ήδη αθάνατος και κανένα γνωστό σημερινό όπλο μαζικής καταστροφής ή φυσική διεργασία δε μπορεί να τον αφανίσει, καθώς είτε μπορεί να σταματήσει τις πυρηνικές αντιδράσεις και να αποτρέψει την έκρηξη του άστρου του ως Υπερκαινοφανούς (Supernova), είτε να μετακινήσει τον ίδιο του τον πλανήτη ώστε να διαφύγει της έκρηξης, είτε απλά να μετοικήσει σε άλλο ηλιακό σύστημα. Σημειωτέον ότι η ενέργεια που καταναλώνει είναι 10 δισεκατομμύρια φορές περισσότερη από την παραγόμενη ενέργεια ενός πολιτισμού Τύπου I.

Τύπος ΙΙΙ

Ο πολιτισμός Τύπου ΙΙΙ ελέγχει την ενέργεια σε γαλαξιακό επίπεδο στο σύνολο του γαλαξία του και πιθανώς να έχει αποικίσει έναν ή περισσότερους γειτονικούς γαλαξίες. Ένας τέτοιος πολιτισμός έχει φτάσει σε επίπεδο να πειραματίζεται ενεργειακά ακόμη και με τις μαύρες τρύπες και τις σκουληκότρυπες. Μπορεί να πραγματοποιήσει ταξίδια στο χώρο και το χρόνο εντός του ιδίου σύμπαντος και έχει τη δυνατότητα να διαφύγει στο παρελθόν σε περίπτωση που στο σύμπαν του επέλθει θερμικός θάνατος. Παρομοίως, η ενέργεια που καταναλώνει είναι 10 δισεκατομμύρια φορές περισσότερη από την παραγόμενη ενέργεια ενός πολιτισμού Τύπου II.

Ο ανθρώπινος πολιτισμός σήμερα

Σήμερα ο ανθρώπινος πολιτισμός σύμφωνα με τον Κάρλ Σαγκάν που θέλοντας να ταξινομήσει τον σημερινό μας πολιτισμό, επέκτεινε και βαθμονόμησε την κλίμακα Καρντάσεφ πριν τον τύπο Ι. Η επέκταση αυτή όρισε την κατηγορία (τύπου 0) έτσι κατά τη βιομηχανική επανάσταση, το έτος 1900, ο ανθρωπινός πολιτισμός βρισκόταν στο 0,58 και το 2012 έχει φτάσει στο 0,72.

Δηλαδή σε έναν πολιτισμό 1000 φορές μικρότερο από τον τύπο Ι, αφού αντλεί ακόμα ενέργεια από νεκρές μορφές ζωής ~ ορυκτά καύσιμα {πετρέλαιο και κάρβουνο} και ότι η χρονική απόσταση από τον πρώτο τύπο απέχει κατά 200 χρόνια με την πορεία που πηγαίνει η ανθρώπινη εξέλιξη και κατά 8000 χρόνια από τον τύπο ΙΙ.

Η περίοδος μετάβασης από ένα πολιτισμό Τύπου μηδέν σε Τύπου Ι θεωρείται η πιο κρίσιμη και πιο επικίνδυνη στην κλίμακα, καθώς ο πολιτισμός στο στάδιο αυτό δεν έχει αναπτύξει επαρκή συλλογική νοημοσύνη και η χρήση των νέων δυνάμεων μπορεί να αφανίσει εντελώς τον πολιτισμό αυτό, πριν την ολοκλήρωση της πλήρους μετάβασης σε Τύπου Ι (πυρηνικά, βιολογικά, γεωφυσικά όπλα μαζικής καταστροφής, ανεξέλεγκτη άνοδος της θερμοκρασίας του πλανήτη, καταστροφή των φυσικών μηχανισμών προστασίας όπως η μαγνητόσφαιρα, το στρώμα του όζοντος κλπ).

Σύμφωνα πάντα με το φυσικό Φρίμαν Ντάισον (Freeman Dyson) ο ανθρώπινος πολιτισμός εάν ακολουθήσει την σημερινή του πορεία θα γίνει πολιτισμός τύπου II περί το 11000 μ.χ. Ο Φρίμαν Ντάισον (Freeman Dyson), υπέθεσαν ότι ένας πολιτισμός τύπου ΙΙ θα μπορούσε τα κατασκευάσει γύρω από το άστρο – ήλιο του τεράστιας κλίμακας κατασκευές που θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν μέρος ή και σχεδόν όλη την ενέργεια του άστρου. Πιθανότατα ένας πολιτισμός τύπου ΙΙ θα μπορούσε να περιβάλλει το άστρο του με μια σφαιρική υπερ-κατασκευή η οποία θα μπορούσε να εκμεταλλεύεται το σύνολο της εκπεμπόμενης ενέργειας του άστρου του. Επιπλέον, το εσωτερικό αυτής της σφαίρας θα μπορούσε φιλοξενήσει τον πολιτισμό και να ικανοποιήσει τη δημογραφική αύξηση του πληθυσμού για εκατομμύρια χρόνια.

Σύμφωνα με τους νόμους της θερμοδυναμικής η σφαίρα αυτή θα εξέπεμπε στο διάστημα μια χαρακτηριστική υπέρυθρη ακτινοβολία, η οποία θα μπορούσε να ανιχνευθεί από κάποιον άλλον απομακρυσμένο πολιτισμό. Ο Φρίμαν Ντάισον προέτρεπε τους αστρονόμους να αναζητούν πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας στον ουρανό και όχι ραδιοκύματα.