Eine fortgeschrittene Zivilisation könnte der beschleunigten Expansion des Universums widerstehen

Wenn es um existenzielle Bedrohungen für die Menschheit geht, sind einige Probleme dringender als andere. Krankheit, Atomkrieg, Hungersnot, Asteroideneinschlag: Alle haben eine gut untersuchte Wahrscheinlichkeit, der Gesellschaft im gegenwärtigen Zeitalter zu schaden. Diese Bedrohungen erzeugen zu Recht ein gewisses Maß an Angst in den Herzen und Köpfen vieler.

Aber eine Bedrohung, die ganz unten auf der Liste steht, ist die beschleunigte Expansion des Universums. Tatsächlich wurde es bisher überhaupt nicht als klare Bedrohung angesehen.

Heute ändert sich das zumindest ein wenig dank der Arbeit von Dan Hooper, einem Teilchenphysiker am Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois. Hooper weist darauf hin, dass wir nicht in der Lage sind, Dinge jenseits des kosmischen Horizonts zu studieren, zu kommunizieren oder zu beeinflussen, was die maximale Entfernung ist, die das Licht im Zeitalter des Universums zu uns zurücklegen kann.

Es mag viele Dinge jenseits des kosmischen Horizonts geben – Sterne, Galaxien, sogar Zivilisationen. Aber da Licht von ihnen uns niemals erreichen kann, können wir sie nicht kontaktieren oder sehen.

Aber der kosmische Horizont verändert sich. Hooper hat herausgefunden, wie sich dies auf unsere Nachbarschaft im Universum auswirken wird, die Astronomen die Lokale Gruppe nennen. Dies ist die Gruppe von etwa 50 nahe gelegenen Galaxien, die gravitativ an die Milchstraße gebunden sind und auf Kurs sind, irgendwann innerhalb der nächsten Billionen Jahre zu kollidieren und eine einzige Supergalaxie zu bilden.

Folglich wird die Lokale Gruppe auf absehbare Zeit das Zuhause der Menschheit sein. Über Milliarden von Jahren könnten wir es sogar kolonisieren, indem wir von einem Sternensystem zum anderen hüpfen und dabei die Energie jeder Sonne nutzen.

Die beschleunigte Expansion des Universums schickt jedoch Galaxien mit zunehmender Geschwindigkeit über den Horizont. Infolgedessen werden in den nächsten etwa 100 Milliarden Jahren alle Sterne, die sich außerhalb der Lokalen Gruppe befinden, den kosmischen Horizont verlassen und nicht nur unbeobachtbar, sondern völlig unzugänglich werden, sagt Hooper.

Das ist ein Problem für eine fortgeschrittene Zivilisation, weil es die Anzahl neuer Sterne begrenzt, die zur Ausbeutung verfügbar sind.

Die Frage, der Hooper nachgeht, lautet also, ob eine fortgeschrittene Zivilisation irgendetwas tun kann, um die Auswirkungen dieser beschleunigten Expansion abzumildern. Und es stellt sich heraus, dass es das gibt.

Zunächst etwas Hintergrund. Bereits in den 1960er Jahren spekulierte der legendäre Physiker Freeman Dyson, dass fortgeschrittene Zivilisationen versuchen würden, so viel Energie wie möglich aus ihrer Sonne zu gewinnen. Er schlug vor, dass der offensichtliche Weg, dies zu tun, darin bestand, jeden Stern vollständig mit einer Kugel zu umgeben, die das gesamte erzeugte Licht einfängt. Diese Energie kann dann genutzt und die Abwärme als Submillimeterwellen oder Infrarotlicht in den Weltraum abgestrahlt werden.

Sogenannte Dyson-Sphären haben Kultstatus erreicht. Science-Fiction-Autoren haben Bände darüber geschrieben. Noch wichtiger ist, dass Astronomen bisher erfolglos nach der charakteristischen Strahlungssignatur gesucht haben, die sie erzeugen müssen.

Hoopers Arbeit fügt der Geschichte eine neue Wendung hinzu. Seine Idee ist, dass eine fortgeschrittene Zivilisation eine Kugel bauen könnte, die Abfallstrahlung in eine bestimmte Richtung aussendet. Diese Strahlung würde die Kugel – und den darin enthaltenen Stern – in die entgegengesetzte Richtung beschleunigen.

Im Laufe der Zeit könnte eine fortgeschrittene Zivilisation diese Technik nutzen, um Sterne als Energiequelle zu sammeln und sie dadurch innerhalb des kosmischen Horizonts zu halten, während sich das Universum ausdehnt.

Eine wichtige Frage ist, welche Art von Sternen für dieses Unterfangen geeignet wäre. Hooper sagt, dass große Sterne tendenziell älter sind und ihnen daher beim Manövrieren der Saft ausgeht. Andererseits erzeugen sehr kleine Sterne weniger Energie und können nicht schnell beschleunigen. Diese Sterne konnten nicht schnell genug manövriert werden, um innerhalb des Horizonts zu bleiben.

Hoopers Schlussfolgerung ist, dass Sterne mit etwa der gleichen Masse wie die Sonne am besten für diese Art des galaktischen Transports geeignet wären. Er sagt, dass die Konzentration von Sternen auf diese Weise die Menge an Energie, die Zivilisationen zur Verfügung steht, um einen Faktor von mehreren Tausend erhöhen würde. Und das könnte sie viel länger am Laufen halten, als dies sonst möglich wäre.

Es gibt eine messbare Vorhersage aus Hoopers Arbeit. Wenn fortgeschrittene Zivilisationen bereits mit diesem Sternensammelprozess begonnen haben, sollte er für Astronomen beobachtbar sein. Eine solche Zivilisation könnte als eine Region mit einem Radius von bis zu zehn Megaparsec erscheinen, in der die meisten oder alle Sterne, die leichter als [zwei Sonnenmassen] sind, von Dyson-Sphären umgeben sind, schließt er.

Zweifellos werden Astronomen eifrig nach einer solchen Signatur suchen.

Allerdings stützt sich Hoopers Arbeit auf zwei Annahmen. Der erste ist, dass eine fortgeschrittene Zivilisation versuchen wird, ihren Energieverbrauch zu maximieren. Das ist keineswegs sicher. Vielleicht werden solche Zivilisationen lernen, mit dem auszukommen, was sie haben. Die Erde muss es auf jeden Fall.

Die zweite Annahme ist, dass Kosmologen Recht haben, wenn sie glauben, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt. Noch einmal, das ist kein Slam Dunk.

Viele Forscher fühlen sich unwohl bei der Vorstellung, dass sich das Universum für immer ausdehnt, und noch unzufriedener mit der Vorstellung, dass sich diese Expansion beschleunigt. Die vielleicht größte Sorge ist, dass diese Beschleunigung gegen das Prinzip der Energieerhaltung verstößt – ein Eckpfeiler der modernen Physik.

Es ist wahrscheinlicher, dass fortgeschrittene Zivilisationen dieses Rätsel gelöst haben. Das Fehlen von Dyson-Sphären in den Gruppen, die sich Hooper vorstellt, könnte also nur ein Beweis dafür sein, dass unsere Kosmologen falsch liegen.

Ref: arxiv.org/abs/1806.05203 : Leben gegen dunkle Energie: Wie eine fortschrittliche Zivilisation der beschleunigten Expansion des Universums widerstehen könnte

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