Er zijn drie manieren om te zoeken naar bewijs voor buitenaardse technologische beschavingen. De eerste is uitkijken naar bewuste pogingen van buitenaardse beschavingen om hun bestaan bekend te maken, bijvoorbeeld door radio-uitzendingen. Een andere is om te zoeken naar bewijzen dat ze het zonnestelsel hebben bezocht. En een derde optie is om te zoeken naar tekenen van grootschalige technische projecten in de ruimte.
Een team van astronomen heeft voor de derde benadering gekozen door recente astronomische onderzoeksgegevens door te spitten om zeven kandidaten te identificeren voor buitenaardse megastructuren, bekend als Dyson-sferen, “die het verdienen om verder geanalyseerd te worden”.
Dit is een gedetailleerde studie op zoek naar “vreemde” sterren – objecten die buitenaardse megastructuren zouden kunnen zijn. De auteurs zijn echter voorzichtig met het maken van overdreven claims. De zeven objecten, die zich allemaal binnen 1000 lichtjaar van de aarde bevinden, zijn “M-dwergen” – een klasse van sterren die kleiner en minder helder zijn dan de zon.
Dyson Sferen werden voor het eerst voorgesteld door de natuurkundige Freeman Dyson in 1960 als een manier voor een geavanceerde beschaving om de kracht van een ster te benutten. Bestaande uit zwevende energiecollectoren, fabrieken en habitats, zouden ze steeds meer ruimte innemen totdat ze uiteindelijk bijna de hele ster als een bol zouden omringen.
Dyson realiseerde zich dat deze megastructuren een waarneembare signatuur zouden hebben. Dysons signatuur (waarnaar het team in de recente studie heeft gezocht) is een aanzienlijke overmaat aan infrarode straling. Dat komt omdat megastructuren zichtbaar licht van de ster zouden absorberen, maar ze zouden niet in staat zijn om alles te absorberen. In plaats daarvan zouden ze overtollige energie moeten “dumpen” als infrarood licht met een veel langere golflengte.
Helaas kan zulk licht ook een handtekening zijn van een heleboel andere dingen, zoals een schijf van gas en stof, of schijven van kometen en ander puin. Maar de zeven veelbelovende kandidaten zijn niet zomaar toe te schrijven aan een schijf, want ze pasten niet goed in schijfmodellen.
Het is de moeite waard om op te merken dat er nog een ander kenmerk is van een Dyson bol: dat het zichtbare licht van de ster daalt als de megastructuur ervoor langs gaat. Zo’n kenmerk is al eerder gevonden. Er was veel opwinding over Tabby’s ster, of Kic 8462852, die veel echt ongebruikelijke dips in zijn licht vertoonde die het gevolg zouden kunnen zijn van een buitenaardse megastructuur.
Tabby’s ster in infrarood (links) en ultraviolet (rechts)
wikipedia
Het is vrijwel zeker geen buitenaardse megastructuur. Er zijn verschillende natuurlijke verklaringen voorgesteld, zoals kometenwolken die door een stofwolk gaan. Maar het is een vreemde waarneming. Een voor de hand liggende follow-up van de zeven kandidaten zou zijn om ook naar deze signatuur te zoeken.
De zaak tegen Dyson-sferen
Het is echter goed mogelijk dat Dyson-sferen niet eens bestaan. Ik denk dat het onwaarschijnlijk is dat ze er zijn. Dat wil niet zeggen dat ze niet zouden kunnen bestaan, maar eerder dat een beschaving die in staat zou zijn om ze te bouwen dat waarschijnlijk niet nodig zou hebben (tenzij het een of ander mega-kunstproject zou zijn).
Dyson’s redenering om dergelijke megastructuren te overwegen ging ervan uit dat geavanceerde beschavingen enorme energiebehoeften zouden hebben. Rond dezelfde tijd stelde de astronoom Nikolai Kardashev een schaal voor om de vooruitgang van beschavingen te beoordelen, die bijna volledig gebaseerd was op hun energieverbruik.
In de jaren zestig was dit min of meer logisch. Terugkijkend op de geschiedenis was het energieverbruik van de mensheid exponentieel blijven toenemen naarmate de technologie zich ontwikkelde en het aantal mensen toenam, dus extrapoleerden ze deze steeds groeiende behoefte naar de toekomst.
Ons wereldwijde energieverbruik is de afgelopen 50 jaar echter veel langzamer gaan toenemen, vooral de laatste tien jaar. Bovendien hebben Dyson en Kardashev nooit gespecificeerd waar deze enorme hoeveelheden energie voor gebruikt zouden worden, ze namen gewoon (redelijk) aan dat ze nodig zouden zijn om te doen wat geavanceerde buitenaardse beschavingen ook doen.
Maar als we nu vooruitkijken naar toekomstige technologieën zien we dat efficiëntie, miniaturisatie en nanotechnologieën een veel lager energieverbruik beloven (de prestaties per watt van vrijwel alle technologieën worden steeds beter).
Een snelle berekening laat zien dat, als we 10% van de energie van de zon zouden willen verzamelen op de afstand van de aarde tot de zon, we een oppervlak nodig zouden hebben dat gelijk is aan 1 miljard aardes. En als we een supergeavanceerde technologie hadden die de megastructuur slechts 10 km dik kon maken, zou dat betekenen dat we ongeveer een miljoen aardes aan materiaal nodig zouden hebben om ze van te bouwen.
Een belangrijk probleem is dat ons zonnestelsel slechts voor ongeveer 100 aardes aan vast materiaal bevat, dus onze geavanceerde buitenaardse beschaving zou alle planeten in 10.000 planetenstelsels moeten ontmantelen en naar de ster transporteren om hun Dyson bol te bouwen. Om dit te doen met het materiaal dat in één enkel systeem beschikbaar is, zou elk deel van de megastructuur slechts één meter dik kunnen zijn.
Dit is in de veronderstelling dat ze alle elementen gebruiken die beschikbaar zijn in een planetenstelsel. Als ze bijvoorbeeld veel koolstof nodig hadden om hun structuren te maken, dan moeten we miljoenen planetenstelsels ontmantelen om daar aan te komen. Ik zeg niet dat een hoogontwikkelde buitenaardse beschaving dit niet zou kunnen, maar het is wel een hele klus.
Ik zou ook sterk vermoeden dat tegen de tijd dat een beschaving op het punt staat om een Dyson bol te bouwen, ze een betere manier hebben om aan de energie te komen dan door een ster te gebruiken, als ze het echt nodig hebben (ik heb geen idee hoe, maar ze zijn een super geavanceerde beschaving).
Misschien heb ik het mis, maar het kan geen kwaad om te kijken.
Simon Goodwin werkt niet voor, heeft geen adviesfuncties, bezit geen aandelen in en ontvangt geen financiering van bedrijven of organisaties die baat zouden hebben bij dit artikel en heeft geen relevante banden bekendgemaakt buiten zijn academische aanstelling.