Selama tahun 1930-an, para astronom menyadari bahwa Semesta berada dalam kondisi ekspansi. Pada 1990-an, mereka menyadari bahwa laju ekspansi itu semakin cepat, sehingga memunculkan teori "Energi Gelap". Karena itu, diperkirakan bahwa dalam 100 miliar tahun ke depan, semua bintang dalam Grup Lokal - bagian dari Semesta yang mencakup total 54 galaksi, termasuk Bima Sakti - akan meluas melampaui cakrawala kosmik.
Pada titik ini, bintang-bintang ini tidak lagi dapat diamati, tetapi tidak dapat diakses - yang berarti bahwa tidak ada peradaban maju yang dapat memanfaatkan energi mereka. Menyikapi hal ini, Dr. Dan Hooper - astrofisikawan dari Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL) dan University of Chicago - baru-baru ini melakukan penelitian yang mengindikasikan bagaimana peradaban yang cukup maju mungkin dapat memanen bintang-bintang ini dan mencegahnya melebar ke luar.
Demi penelitiannya, yang baru-baru ini muncul secara online dengan judul "Kehidupan versus Energi Gelap: Bagaimana Peradaban yang Maju Dapat Menahan Percepatan Perluasan Alam Semesta", Dr. Dan Hooper mempertimbangkan bagaimana peradaban mungkin dapat membalikkan proses kosmik ekspansi. Selain itu, ia menyarankan cara-cara di mana umat manusia mungkin mencari tanda-tanda peradaban seperti itu.
Sederhananya, teori Energi Gelap adalah bahwa ruang dipenuhi dengan kekuatan misterius yang tak terlihat yang menangkal gravitasi dan menyebabkan Semesta mengembang dengan kecepatan yang semakin cepat. Teori ini berasal dari Konstanta Kosmologis Einstein, sebuah istilah yang ditambahkannya pada teorinya tentang Relativitas Umum untuk menjelaskan bagaimana Semesta dapat tetap statis, daripada berada dalam kondisi ekspansi atau kontraksi.
Sementara Einstein terbukti salah, berkat pengamatan yang menunjukkan bahwa Semesta berkembang, para ilmuwan meninjau kembali konsep untuk menjelaskan bagaimana ekspansi kosmik telah dipercepat dalam beberapa miliar tahun terakhir. Satu-satunya masalah dengan teori ini, menurut penelitian Dr. Hooper, adalah bahwa energi gelap pada akhirnya akan menjadi dominan, dan laju ekspansi kosmik Universe akan meningkat secara eksponensial.
Akibatnya, Semesta akan berkembang ke titik di mana semua bintang begitu jauh sehingga spesies yang cerdas tidak akan dapat melihatnya, apalagi menjelajahinya atau memanfaatkan energinya. Seperti yang disampaikan Dr. Hooper kepada Space Magazine melalui email:
“Ahli kosmologi telah belajar selama 20 tahun terakhir bahwa alam semesta kita berkembang dengan kecepatan yang semakin cepat. Ini berarti bahwa selama sekitar 100 miliar tahun ke depan, sebagian besar bintang dan galaksi yang sekarang dapat kita lihat di langit akan lenyap selamanya, jatuh melampaui wilayah ruang mana pun yang dapat kita jangkau, bahkan pada prinsipnya. Ini akan membatasi kemampuan peradaban maju jauh-jauh hari untuk mengumpulkan energi, dan dengan demikian membatasi sejumlah hal yang mungkin ingin mereka capai. "
Selain menjadi Kepala Grup Astrofisika Astrofisika di FNAL, Dr. Hooper juga merupakan Associate Professor di Departemen Astronomi dan Astrofisika di University of Chicago. Karena itu, ia berpengalaman dalam soal-soal besar kecerdasan ekstra-terestrial (ETI) dan bagaimana evolusi kosmik akan memengaruhi spesies cerdas.
Untuk mengatasi bagaimana peradaban maju akan hidup di Semesta seperti itu, Dr. Hooper memulai dengan mengasumsikan bahwa peradaban yang dimaksud adalah Tipe III pada skala Kardashev. Dinamai untuk menghormati astrofisika Rusia Nikolai Kardashev, peradaban Tipe III akan mencapai proporsi galaksi dan dapat mengendalikan energi pada skala galaksi. Seperti yang ditunjukkan oleh Hooper:
“Dalam makalah saya, saya menyarankan bahwa reaksi rasional terhadap masalah ini adalah agar peradaban berkembang dengan cepat, menangkap bintang-bintang dan mengangkutnya ke peradaban pusat, di mana mereka dapat dimanfaatkan. Bintang-bintang ini dapat diangkut menggunakan energi yang mereka hasilkan sendiri. ”
Seperti diakui Dr. Hooper, kesimpulan ini bergantung pada dua asumsi - pertama, bahwa peradaban yang sangat maju akan berupaya memaksimalkan aksesnya ke energi yang dapat digunakan; dan kedua, bahwa pemahaman kita saat ini tentang energi gelap dan perluasan Semesta kita di masa depan kira-kira benar. Dengan mengingat hal ini, Dr. Hooper berusaha menghitung bintang mana yang dapat dipanen menggunakan Dyson Spheres dan megastruktur lain.
Pemanenan ini, menurut Dr. Hooper, akan terdiri dari pembangunan Dyson Spheres yang tidak konvensional yang akan menggunakan energi yang mereka kumpulkan dari bintang-bintang untuk mendorong mereka menuju pusat peradaban spesies. Bintang bermassa tinggi cenderung berevolusi melampaui urutan utama sebelum mencapai tujuan peradaban pusat dan bintang bermassa rendah tidak akan menghasilkan energi yang cukup (dan karenanya percepatan) untuk menghindari jatuh di luar cakrawala.
Karena alasan ini, Dr. Hooper menyimpulkan bahwa bintang dengan massa antara 0,2 dan 1 Massa Matahari akan menjadi target paling menarik untuk dipanen. Dengan kata lain, bintang-bintang yang seperti Matahari kita (tipe G, atau katai kuning), oranye kerdil (tipe K), dan beberapa bintang tipe-M (kurcaci merah) semuanya akan cocok untuk keperluan peradaban Tipe III. Hooper menunjukkan, akan ada faktor pembatas yang harus dipertimbangkan:
“Bintang yang sangat kecil sering tidak menghasilkan energi yang cukup untuk membawanya kembali ke peradaban pusat. Di sisi lain, bintang-bintang yang sangat besar berumur pendek dan akan kehabisan bahan bakar nuklir sebelum mereka mencapai tujuan mereka. Dengan demikian target terbaik dari program semacam ini adalah bintang dengan ukuran yang sama (atau sedikit lebih kecil) daripada Matahari. "
Berdasarkan asumsi bahwa peradaban seperti itu dapat bergerak dengan kecepatan cahaya 1 - 10%, Dr. Hooper memperkirakan bahwa mereka akan dapat memanen bintang-bintang ke radius co-moving sekitar 20 hingga 50 Megaparsec (sekitar 65,2 juta hingga 163 juta tahun cahaya). Bergantung pada usia mereka, 1 hingga 5 miliar tahun, mereka akan dapat memanen bintang dalam kisaran 1 hingga 4 Megaparsec (3.260 hingga 13.046 tahun cahaya) atau hingga beberapa puluh Megaparsec.
Selain menyediakan kerangka kerja untuk bagaimana peradaban yang cukup maju dapat bertahan dari akselerasi kosmik, makalah Dr. Hooper juga memberikan kemungkinan baru dalam pencarian kecerdasan ekstra-terestrial (SETI). Sementara studinya terutama membahas kemungkinan bahwa mega-peradaban seperti itu akan muncul di masa depan (mungkin itu akan menjadi milik kita sendiri), ia juga mengakui kemungkinan bahwa seseorang sudah bisa ada.
Di masa lalu, para ilmuwan telah menyarankan mencari Dyson Spheres dan megastructures lain di Semesta dengan mencari tanda tangan di pita inframerah atau sub-milimeter. Namun, megastruktur yang telah dibangun untuk sepenuhnya memanen energi bintang, dan menggunakannya untuk mengangkutnya melintasi ruang angkasa dengan kecepatan relativistik, akan memancarkan tanda tangan yang sama sekali berbeda.
Selain itu, keberadaan mega-peradaban seperti itu dapat dilihat dengan melihat galaksi lain dan wilayah ruang untuk melihat apakah proses pemanenan dan transportasi telah dimulai (atau sedang dalam tahap lanjut). Jika para pencari Dyson Spheres di masa lalu berfokus pada mendeteksi keberadaan struktur di sekitar bintang-bintang individual di Bima Sakti, pencarian semacam ini akan berfokus pada galaksi atau kelompok galaksi di mana sebagian besar bintang akan dikelilingi oleh Dyson Spheres dan dihilangkan.
"Ini memberi kita sinyal yang sangat berbeda untuk dicari," kata Dr. Hooper. "Sebuah peradaban maju yang sedang dalam proses program ini akan mengubah distribusi bintang-bintang di atas wilayah ruang puluhan juta tahun cahaya sejauh ini, dan kemungkinan akan menghasilkan sinyal lain sebagai hasil dari penggerak bintang."
Pada akhirnya, teori ini tidak hanya memberikan solusi yang memungkinkan untuk bagaimana spesies maju dapat bertahan dari ekspansi kosmik, tetapi juga menawarkan kemungkinan baru dalam perburuan kecerdasan ekstra-terestrial. Dengan instrumen generasi mendatang yang mencari lebih jauh ke Semesta dan dengan resolusi yang lebih besar, mungkin kita harus mencari bintang-bintang hiper-kecepatan yang semuanya diangkut ke wilayah ruang yang sama.
Bisa jadi peradaban Tipe III bersiap untuk hari ketika energi gelap mengambil alih!
