Au cours des années 1930, les astronomes ont réalisé que l'Univers était en expansion. Dans les années 1990, ils ont réalisé que la vitesse à laquelle elle se dilate s'accélère, donnant naissance à la théorie de «l'énergie noire». Pour cette raison, on estime qu'au cours des 100 milliards d'années à venir, toutes les étoiles du groupe local - la partie de l'Univers qui comprend un total de 54 galaxies, y compris la Voie lactée - s'étendront au-delà de l'horizon cosmique.
À ce stade, ces étoiles ne seront plus observables, mais inaccessibles - ce qui signifie qu'aucune civilisation avancée ne pourra exploiter leur énergie. À ce propos, le Dr Dan Hooper - un astrophysicien du Laboratoire national d'accélérateur Fermi (FNAL) et de l'Université de Chicago - a récemment mené une étude qui a montré comment une civilisation suffisamment avancée pourrait être capable de récolter ces étoiles et de les empêcher de s'étendre vers l'extérieur.
Pour les besoins de son étude, récemment publiée en ligne sous le titre «La vie contre l'énergie sombre: comment une civilisation avancée pourrait résister à l'accélération de l'expansion de l'univers», le Dr Dan Hooper a examiné comment les civilisations pourraient inverser le processus cosmique expansion. En outre, il suggère des moyens par lesquels l'humanité pourrait rechercher des signes d'une telle civilisation.
Pour le dire simplement, la théorie de l'énergie noire est que l'espace est rempli d'une mystérieuse force invisible qui contrecarre la gravité et provoque l'expansion de l'Univers à un rythme accéléré. La théorie est née de la constante cosmologique d'Einstein, un terme qu'il a ajouté à sa théorie de la relativité générale pour expliquer comment l'Univers pouvait rester statique, plutôt que d'être dans un état d'expansion ou de contraction.
Alors qu'Einstein s'est avéré faux, grâce à des observations qui ont montré que l'Univers était en expansion, les scientifiques ont revu le concept afin d'expliquer comment l'expansion cosmique s'est accélérée au cours des derniers milliards d'années. Selon l'étude du Dr Hooper, le seul problème avec cette théorie est que l'énergie sombre deviendra éventuellement dominante et que le taux d'expansion cosmique de l'Univers augmentera de façon exponentielle.
En conséquence, l'Univers s'étendra au point où toutes les étoiles sont si éloignées que les espèces intelligentes ne pourront même pas les voir, encore moins les explorer ou exploiter leur énergie. Comme l'a dit le Dr Hooper à Space Magazine par e-mail:
«Les cosmologistes ont appris au cours des 20 dernières années que notre univers se développe à un rythme accéléré. Cela signifie qu'au cours des 100 milliards d'années à venir, la plupart des étoiles et des galaxies que nous pouvons maintenant voir dans le ciel disparaîtront à jamais, tombant au-delà de toutes les régions de l'espace que nous pourrions atteindre, même en principe. Cela limitera la capacité d'une civilisation avancée très lointaine à collecter de l'énergie et limitera ainsi un certain nombre de choses qu'elle pourrait vouloir accomplir. »
En plus d'être le chef du groupe d'astrophysique théorique au FNAL, le Dr Hooper est également professeur agrégé au Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Chicago. En tant que tel, il connaît bien les grandes questions de l'intelligence extraterrestre (ETI) et comment l'évolution cosmique affectera les espèces intelligentes.
Pour aborder la façon dont les civilisations avancées vivraient dans un tel univers, le Dr Hooper commence par supposer que les civilisations en question seraient de type III à l'échelle de Kardashev. Nommée en l'honneur de l'astrophysicien russe Nikolai Kardashev, une civilisation de type III aurait atteint des proportions galactiques et aurait pu contrôler l'énergie à l'échelle galactique. Comme Hooper l'a indiqué:
«Dans mon article, je suggère que la réaction rationnelle à ce problème serait que la civilisation se développe rapidement vers l'extérieur, capturant des étoiles et les transportant vers la civilisation centrale, où elles pourraient être utilisées. Ces étoiles pourraient être transportées en utilisant l'énergie qu'elles produisent elles-mêmes. »
Comme le reconnaît le Dr Hooper, cette conclusion repose sur deux hypothèses: premièrement, une civilisation très avancée tentera de maximiser son accès à l'énergie utilisable; et deuxièmement, que notre compréhension actuelle de l'énergie sombre et de l'expansion future de notre univers est approximativement correcte. Dans cet esprit, le Dr Hooper a tenté de calculer quelles étoiles pouvaient être récoltées à l'aide des sphères Dyson et d'autres mégastructures.
Cette récolte, selon le Dr Hooper, consisterait à construire des sphères de Dyson non conventionnelles qui utiliseraient l'énergie qu'elles ont collectée des étoiles pour les propulser vers le centre de la civilisation de l'espèce. Les étoiles de haute masse sont susceptibles d'évoluer au-delà de la séquence principale avant d'atteindre la destination de la civilisation centrale et les étoiles de faible masse ne généreraient pas suffisamment d'énergie (et donc d'accélération) pour éviter de tomber au-delà de l'horizon.
Pour ces raisons, le Dr Hooper conclut que les étoiles avec des masses comprises entre 0,2 et 1 masses solaires seront les cibles les plus attrayantes pour la récolte. En d'autres termes, des étoiles semblables à notre Soleil (type G ou nain jaune), des naines oranges (type K) et certaines étoiles de type M (naine rouge) conviendraient toutes aux fins d'une civilisation de type III. Hooper indique qu'il y aurait des facteurs limitatifs à prendre en compte:
«Les très petites étoiles ne produisent souvent pas assez d'énergie pour les ramener dans la civilisation centrale. D'un autre côté, les très grosses étoiles ont une courte durée de vie et manqueront de combustible nucléaire avant d'atteindre leur destination. Ainsi, les meilleures cibles de ce type de programme seraient des étoiles de taille (ou un peu plus petites) que le Soleil. »
En supposant qu'une telle civilisation puisse voyager à une vitesse de 1 à 10% de la lumière, le Dr Hooper estime qu'ils seraient en mesure de récolter des étoiles dans un rayon de co-déplacement d'environ 20 à 50 mégaparsèques (environ 65,2 millions à 163 millions d'années-lumière). Selon leur âge, de 1 à 5 milliards d'années, ils pourraient récolter des étoiles dans une plage de 1 à 4 mégaparsèques (3260 à 13046 années-lumière) ou jusqu'à plusieurs dizaines de mégaparsecs.
En plus de fournir un cadre sur la façon dont une civilisation suffisamment avancée pourrait survivre à l'accélération cosmique, l'article du Dr Hooper offre également de nouvelles possibilités dans la recherche de l'intelligence extraterrestre (SETI). Bien que son étude aborde principalement la possibilité qu'une telle méga-civilisation émerge à l'avenir (peut-être même la nôtre), il reconnaît également la possibilité qu'une telle puisse déjà exister.
Dans le passé, les scientifiques ont suggéré de rechercher des sphères de Dyson et d'autres mégastructures dans l'Univers en recherchant des signatures dans les bandes infrarouges ou submillimétriques. Cependant, les mégastructures qui ont été construites pour récolter complètement l'énergie d'une étoile et l'utiliser pour la transporter à travers l'espace à des vitesses relativistes, émettraient des signatures entièrement différentes.
De plus, la présence d'une telle méga-civilisation pourrait être discernée en regardant d'autres galaxies et régions de l'espace pour voir si un processus de récolte et de transport a déjà commencé (ou est à un stade avancé). Alors que les anciens chercheurs de Dyson Spheres se sont concentrés sur la détection de la présence de structures autour d'étoiles individuelles dans la Voie lactée, ce type de recherche se concentrerait sur les galaxies ou les groupes de galaxies dans lesquelles la plupart des étoiles seraient entourées de Dyson Spheres et enlevées.
"Cela nous fournit un signal très différent à rechercher", a déclaré le Dr Hooper. "Une civilisation avancée qui est en train de suivre ce programme modifierait la distribution des étoiles sur des régions de l'espace de dizaines de millions d'années-lumière et produirait probablement d'autres signaux en raison de la propulsion stellaire."
En fin de compte, cette théorie fournit non seulement une solution possible pour la façon dont les espèces avancées pourraient survivre à l'expansion cosmique, mais elle offre également de nouvelles possibilités dans la chasse à l'intelligence extraterrestre. Avec des instruments de nouvelle génération qui regardent plus loin dans l'Univers et avec une plus grande résolution, nous devrions peut-être être à la recherche d'étoiles à hypervitesse qui sont toutes transportées dans la même région de l'espace.
Peut-être une civilisation de type III se préparant au jour où l'énergie noire prendra le dessus!
