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La curiosità del mese

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Sfere di Dyson e civiltà aliene

La curiosità del mese di gennaio 2020 a cura di Gabriele Ghisellini


Fig. 1 - L'astronoma Tabetha Boyajian, la scopritrice di KIC 8462852, la stella di Tabby - Crediti: Media Inaf - 03/01/2018 - Niente alieni sulla Stella di Tabby
Fig. 1 - L’astronoma Tabetha Boyajian, la scopritrice di KIC 8462852, la "stella di Tabby" - Crediti: Media Inaf - 03/01/2018 - Niente alieni sulla Stella di Tabby

KIC 8462852 è una stella simile al nostro Sole, distante circa 1500 anni luce da noi.
È stata osservata dal satellite Kepler, e ha mostrato delle anomalie misteriose, studiate dall’astronoma Tabetha Boyajian.
Ormai viene chiamata familiarmente stella di Tabby, dal nome della scopritrice.
Che cosa ha di strano?
La stranezza è che il flusso che riceviamo varia.
Ogni tanto diminuisce, anche del 20 per cento, per una durata dai 5 agli 80 giorni. Un comportamento mai visto prima.
Fate conto che Kepler è stato lanciato apposta per trovare delle variazioni nella luce delle stelle, dovute al passaggio dei pianeti sul disco della stella.
Ma le variazioni dovute al transito dei pianeti, anche quelli più grossi, provocano una diminuzione al massimo dell’uno per cento, e durano per molto meno tempo.
Sono state proposte subito molte possibili spiegazioni, come un disco di polvere che oscura la stella.
Queste soluzioni però prevederebbero delle variazioni periodiche, che non si osservano.
Per aggirare questa difficoltà si è allora pensato a sciami di centinaia di comete, con orbite ellittiche che oscurerebbero il disco della stella in modo non periodico.

Fig. 2 - La mappa mostra la posizione di KIC 8462852, o stella di Tabby, nella costellazione del Cigno, come indicato dalla freccia.
Fig. 2 - La mappa mostra la posizione di KIC 8462852, o "stella di Tabby", nella costellazione del Cigno, come indicato dalla freccia - Crediti immagine: Wikipedia

Le spiegazioni non hanno convinto pienamente, e come di solito succede di fronte a fenomeni nuovi e misteriosi, si è pensato ad una civiltà aliena.
L’idea è che questa civiltà stia costruendo una megastruttura attorno a questa stella, per intercettare l’energia irraggiata e usarla per i propri fini.
L’idea non è nuova. Nasce qualche decennio fa, dalla mente fervida di Freeman Dyson, un fisico teorico inglese naturalizzato americano.
Ai tempi della nascita del progetto SETI, nel 1959, ipotizzò che le civiltà aliene avanzate avrebbero avuto bisogno di sempre più energia, e un modo per ottenerla sarebbe quello di racchiudere la loro stella in una megasfera, che avrebbe dovuto avere un raggio pari a quello dell’orbita del loro pianeta di origine.
In questo modo la megasfera intercetterebbe tutta l’energia emessa dalla stella. Ma niente si crea e niente si distrugge ... ma tutto si trasforma.
Anche in questo caso la civiltà aliena utilizzerebbe l’energia primaria proveniente dalla stella, ma inevitabilmente, nell’usarla, produrrebbe calore, che verrebbe smaltito mediante una emissione infrarossa.
Per un osservatore esterno, la stella originaria, tutta coperta, non sarebbe più osservabile utilizzando la luce visibile, ma sarebbe sostituita da una forte emissione infrarossa.
E questo, pensava Dyson, indicherebbe dove andare a cercare civiltà aliene più evolute di noi.
Poco dopo, nel 1964, l’astrofisico russo Nikolay Kardashev cercò di legare il grado di civilizzazione di una civiltà aliena con il consumo di energia, partendo dalla ipotesi ragionevole che il progresso tecnologico richiede di consumare sempre più energia.

Fig. 3 - A sinistra il fisico inglese e nauralizzato americano Freeman Dyson (1923-), inventore della sfera che porta il suo nome. A destra una rappresentazione pittorica di una sfera di Dyson in costruzione.
Fig. 3 - A sinistra il fisico inglese e nauralizzato americano Freeman Dyson (1923-), inventore della sfera che porta il suo nome. A destra una rappresentazione pittorica di una sfera di Dyson in costruzione. Crediti: Immagine a sinistra Wikipedia - Immagine a destra Media Inaf - 03/01/2018 - Niente alieni sulla Stella di Tabby

Ha quindi formulato una suddivisione in tre livelli.
Il primo livello corrisponde al consumo di tutta l’energia della propria stella intercettata dal pianeta.
Come se tutto il pianeta fosse ricoperta di pannelli solari.
Nel caso della Terra e del Sole questo corrisponderebbe ad una disponibilità di circa 40 milioni di Gigawatt.
Per confronto, il consumo mondiale di energia nel 2004 corrispondeva a 15.000 Gigawatt, circa 2500 volte meno.
Il secondo livello corrisponde a tutta la potenza emessa dalla propria stella.
Per il Sole si tratta di circa 40 milioni di miliardi di di Gigawatt.
Implicherebbe costruire delle sfere di Dyson attorno alla stella.
Infine il terzo livello corrisponde a tutta la potenza emessa da tutte le stelle della nostra galassia (che ne contiene circa cento miliardi), e quindi circa 4 miliardi di miliardi di miliardi di Gigawatt.
Per quanto strano possa sembrare, c’è stato qualcuno che ha calcolato, anche se in modo approssimativo, quando l’umanità raggiungerà questi livelli.
Il conto si basa sull’ipotesi che l’attuale ritmo accelerato di scoperte scientifiche continui anche nel prossimo futuro.

Fig. 4 - Il fisico e astrofisico Nikolay Kardashev (1932 - 2019), inventore della scala di Kardashev per classificare il grado di civilizzazione sulla base del consumo di energia.
Fig. 4 - Il fisico e astrofisico Nikolay Kardashev (1932 - 2019), inventore della "scala di Kardashev" per classificare il grado di civilizzazione sulla base del consumo di energia - Crediti immagine: Wikipedia

Ebbene, in questo modo il fisico teorico Michio Kaku ha ipotizzato che raggiungeremo il primo livello nel 2200, il secondo nel 5200 e il terzo nel 7800.
Mancherebbero quindi solo 5800 anni alla possibilità di usare tutta l’energia prodotta dalla nostra Galassia.
Ma è una stima ragionevole?
Ci sono seri dubbi al riguardo, perchè si deve supporre di oltrepassare limiti fisici che adesso sembrano invalicabili, come la velocità della luce.
Infatti, per utilizzare la potenza emessa da tutte le stelle della Galassia, bisogna mandare qualcuno o qualcosa vicino a tutte le stelle della Via Lattea.
Ma il diametro della nostra Galassia misura circa 100.000 anni luce, cioè la luce impiega 100.000 anni ad andare da un capo all’altro della Via Lattea.
Come è possibile quindi colonizzare tutta la galassia in poco meno di 6000 anni?
E se anche fosse possibile (magari costruendo cunicoli spazio-temporali, come i famosi wormhole) ci sarebbe un altro problema.
Possiamo supporre che noi umani non siamo speciali. Se questo fosse vero, e se veramente ci fossero altre civiltà aliene, allora metà di queste sarebbero meno evolute di noi, mentre l’altra metà sarebbe più evoluta della nostra.
Ci dovrebbero essere quindi civiltà che hanno avuto il tempo per espandersi e colonizzare la Galassia, e sarebbero già arrivate da noi, nel sistema solare.
Ma non le abbiamo viste ...



Per saperne di più:

Niente alieni sulla Stella di Tabby - da Media Inaf - articolo in italiano e video in inglese (03/01/2018)
Missione kepler - da Wikipedia

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