Según un nuevo análisis, las megaestructuras extraterrestres construidas para recolectar energía estelar o alterar las órbitas de las estrellas pueden ser físicamente factibles, satisfaciendo tanto nuestras fantasías de ciencia ficción como nuestro anhelo innato de no sentirnos tan solos en un Universo grande y frío.
Es más, estas inmensas construcciones extraterrestres podrían permanecer estables durante incontables eones en la configuración correcta.
Incluso podrían irradiar tecnofirmas distintivas, lo que permitiría a los astrónomos buscar civilizaciones que hayan sobrevivido el tiempo suficiente para acercarse a los escalones superiores de la Escala Kardashev (que clasifica a las civilizaciones según su capacidad para aprovechar la energía).
Las alucinantes matemáticas que subyacen a la idea se detallan en un estudio reciente realizado por Colin McInnes, un científico ingeniero de la Universidad de Glasgow que previamente ha modelado la viabilidad de proyectos astronómicos a gran escala destinados a modificar las órbitas planetarias, por ejemplo.
Ahora, McInnes presenta un plan simplificado para diseñar megaestructuras pasivamente estables, como motores estelares y burbujas Dyson.
Los científicos y los especialistas en ciencia ficción imaginan los motores estelares como inmensas estructuras reflectantes acopladas gravitacionalmente a una estrella anfitriona. En su forma más simple, el concepto es un disco plano, aunque McInnes considera que una versión con soporte de anillo puede ser más estable.
Estos motores utilizan la presión ejercida por la radiación estelar para cambiar la órbita de esa estrella y mover sistemas solares enteros a través del espacio, tal vez para evitar una catástrofe cósmica que acabe con la civilización.
Una burbuja Dyson, por otro lado, rodea una estrella con un denso enjambre de reflectores para captar su luz y proporcionar mucha más energía de la que cualquier proceso planetario puede proporcionar.
Es de suponer que cualquier civilización que viva lo suficiente se quedará sin recursos ni tiempo. Como recordatorio inconveniente, el Sol se volverá gradualmente más brillante y eventualmente hará que la Tierra sea inhabitable.
Por lo tanto, las civilizaciones avanzadas necesitarán invariablemente cantidades incomprensibles de energía para terraformar otros planetas, alterar las órbitas de los cuerpos celestes o impulsar los viajes interestelares.
Pero, ¿pueden las megaestructuras imaginadas a escala astro –que los astrónomos han especulado que podrían ser formas en que las civilizaciones avanzadas podrían aprovechar la energía– permanecer estables por sí solas, sin requerir medidas de control activo para evitar caer en picado sobre sus estrellas?
Para averiguarlo, McInnes desarrolló cálculos que tratan las megaestructuras como objetos tridimensionales, en lugar de masas puntuales sin dimensiones.
Estos cálculos sugieren que los motores estelares con una distribución de masa uniforme son siempre inestables. Sin embargo, pueden permanecer pasivamente estables si están hechos de un reflector sostenido por un anillo que contiene la mayor parte de la masa de la estructura (imagínese una pandereta en lugar de un plato).
De manera similar, las burbujas estáticas de Dyson pueden ser inherentemente inestables. Sin embargo, una burbuja Dyson (potencialmente construida a partir de un sistema planetario desmantelado) puede lograr estabilidad pasiva si está compuesta por una gran cantidad de reflectores de baja masa, formando una nube que sea tenue pero lo suficientemente densa como para equilibrar su propia gravedad con las fuerzas ejercidas por la estrella anfitriona.
“En principio, un motor estelar puede estabilizarse mediante una configuración de anillo, mientras que una burbuja Dyson puede estabilizarse si se despliega una gran cantidad de reflectores en una nube densa”, escribe McInnes.
La estabilidad a largo plazo también sugiere la posibilidad de megaestructuras reliquias abandonadas hace mucho tiempo. El Universo es viejo e impredecible, por lo que incluso los seres avanzados pueden sobrevivir a sus creaciones, que han sobrevivido sin mantenimiento como símbolos de la capacidad (o locura) de su creador.
Aunque estas empresas espaciales puedan parecer de otro mundo, los cálculos de McInnes se basan en leyes físicas, por lo que ofrecen pistas sobre qué buscar en la búsqueda de civilizaciones extraterrestres.
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Las megaestructuras estelares producirían un exceso de infrarrojos, o una salida inesperada en longitudes de onda infrarrojas basadas en las propiedades de sus estrellas, especula McInnes.
O podrían causar otros tipos de alteraciones extrañas en la huella espectral de su estrella anfitriona.
“Si bien tales proyectos son claramente especulativos, comprender la dinámica orbital de estructuras ultragrandes y, en particular, las condiciones para la estabilidad pasiva, puede proporcionar información sobre las propiedades de posibles tecnofirmas en SETI. [search for extraterrestrial intelligence] estudios”, concluye McInnes.
Esta investigación fue publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.