Au cours des années 1960, Freeman Dyson et Nikolai Kardashev ont captivé l'imagination des gens partout en faisant des propositions radicales. Alors que Dyson a proposé que les espèces intelligentes puissent éventuellement créer des mégastructures pour exploiter l'énergie de leurs étoiles, Kardashev a proposé un système de classification à trois niveaux pour les espèces intelligentes basé sur leur capacité à exploiter l'énergie de leur planète, système solaire et galaxie, respectivement.

Avec des missions qui sont désormais capables de localiser des planètes extra-solaires (c'est-à-dire l'observatoire spatial Kepler), les scientifiques sont à la recherche de signes d'éventuelles mégastructures extraterrestres. Malheureusement, à part quelques résultats très discutables, aucune preuve concrète n'a encore été révélée. Heureusement pour nous, dans une étude de l'Université libre de Tbilissi, Le professeur Zaza Osmanov offre un nouvel aperçu des raisons pour lesquelles les mégastructures nous ont peut-être échappé jusqu'à présent.

Bien que fascinant, l'idée de mégastructures extraterrestres souffre invariablement du même problème que toutes les autres tentatives pour trouver des signes de vie intelligente dans notre Univers. Essentiellement, si la vie intelligente existe, pourquoi n'avons-nous toujours pas réussi à en trouver la preuve ? Cette énigme, qui a été résumée par Enrico Fermi dans les années 1950 (ci-après connu sous le nom de Fermi Paradox), a plané comme une ombre sur tous nos efforts.

Par exemple, à l'été 2015, une équipe d'astronomes a annoncé avoir trouvé ce qui pourrait être une indication d'une mégastructure extraterrestre autour de l'étoile de Tabby (KIC 8462852). Cependant, ils ont rapidement fait remarquer qu'un certain nombre de possibilités pouvaient expliquer l'étrange modèle de gradation provenant de l'étoile, et des études ultérieures ont offert des explications encore plus plausibles, telles que l'étoile ayant consommé une planète à un moment donné de son passé.

Pour ça, Osmanov a soutenu que le problème est que nous cherchons aux mauvais endroits. L'année dernière, il a écrit un document de recherche dans lequel il a aventuré qu'une super civilisation extraterrestre - c'est-à-dire une civilisation compatible avec une civilisation Kardashev de niveau II - utiliserait probablement des mégastructures en forme d'anneau pour exploiter la puissance de leurs étoiles. Cela contraste avec le concept traditionnel d'une « sphère de Dyson », qui consisterait en une coquille sphérique.

Par ailleurs, il a fait valoir que ces anneaux Dyson seraient probablement construits autour de pulsars plutôt que d'étoiles, et a offert des estimations sur leurs dimensions qui dépendaient de la vitesse de rotation du pulsar. Selon la dernière étude d'Osmanov, intitulé "Les anneaux Dyson autour des pulsars sont-ils détectables ?", Osmanov étend le problème de la détection des mégastructures extraterrestres au domaine de l'observation.

Spécifiquement, il a expliqué comment les mégastructures extraterrestres pouvaient être repérées en identifiant leurs signatures énergétiques infrarouges, et à quelles distances. En examinant comment de telles structures varieraient en termes de quantité de rayonnement infrarouge qu'elles émettraient, il pense qu'ils pourraient être repérés dans notre Univers local à l'aide d'instruments existants.

Encore une fois, cela se résume au diamètre des structures, qui dépendrait à son tour du type de pulsar qu'ils orbitent. Comme il le déclare dans le journal :

"Quelques années plus tôt, avant de publier le journal de Kardashev, l'éminent physicien Freeman Dyson a suggéré que si un tel super avancé (dans la terminologie de Kardashev, des extraterrestres de niveau II) existent, pour augmenter l'efficacité de la consommation d'énergie, ils peuvent construire une fine couche sphérique de rayon ?1AU entourant une étoile hôte (Dyson 1960). Il a été avancé que pour de telles distances, la sphère sera dans la zone dite habitable (HZ) et donc la sphère aura une température de l'ordre de (200 - 300 K), rendant cet objet visible dans le spectre infrarouge."

En étendant cela aux pulsars, Osmanov estime que la zone habitable autour d'un pulsar à rotation relativement lente (avec une période d'environ une demi-seconde) serait de l'ordre de 0,1 UA. D'après ses calculs, une mégastructure en forme d'anneau autour d'un pulsar à cette distance émettrait des températures de l'ordre de 390 K (116,85 °C; 242,33 °F), ce qui signifie que la mégastructure serait visible dans la bande IR.

De là, Osmanov conclut que les télescopes infrarouges modernes – tels que le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) et le Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) – auraient la capacité nécessaire pour surveiller les pulsars à proximité à la recherche de signes de mégastructures extraterrestres. Il conclut en outre qu'à cet effet, ces télescopes auraient une portée effective allant jusqu'à 200 parsecs (~652 années-lumière).

En outre, il poursuit en déclarant que dans ce volume d'espace, plusieurs candidats pourraient être trouvés et examinés à l'aide de ces mêmes instruments existants :

"Nous avons considéré la sensibilité du VLTI et en tenant compte de sa résolution angulaire plus élevée possible, 0,001 mas, il a été montré que la distance maximale ~0.2 kpc conduit à une densité spectrale IR de l'ordre de 7.4 mJy, lequel, à son tour, peut être détecté par le VLTI. Nous avons fait valoir qu'en surveillant la zone voisine du système solaire, environ 64 pulsars devraient se trouver à l'intérieur de celui-ci. »

Au-delà de ces distances, jusqu'au kiloparsec (environ 3260 années-lumière), la résolution angulaire de ces télescopes ne suffirait pas à détecter la structure des anneaux. En tant que tel, trouver des mégastructures à cette distance nécessiterait des télescopes capables de réaliser des relevés dans la bande UV – ce qui correspond aux températures de surface des étoiles à neutrons (7000 K). Cependant, cela devrait attendre le développement d'instruments plus sensibles.

« Comme on le voit, la recherche d'anneaux infrarouges est assez prometteuse pour des distances jusqu'à -0,2 kpc, où l'on pourra surveiller potentiellement 64 ± 21 pulsars en utilisant les instruments IR, " a-t-il conclu. " Observation de pulsars distants (jusqu'à -1kpc), bien que cela augmentera considérablement le nombre total d'objets potentiels - à 1600 ± 530, mais pour le moment, les instruments UV ne peuvent pas fournir un tel niveau de sensibilité."

Alors que la gamme serait limitée, les occasions de tester cette hypothèse ne le seraient pas. En tout, entre 43 et 85 candidats existent dans le volume observable de l'espace, selon les estimations d'Osmanov. Et avec les télescopes IR existants - et les télescopes de nouvelle génération comme les télescopes spatiaux James Webb - à la hauteur de la tâche, certaines enquêtes pourraient être menées qui fourniraient des informations précieuses dans les deux cas.

Le concept de mégastructures extraterrestres reste controversé, et pour une bonne raison. Pour un, les preuves potentielles de telles structures - c'est-à-dire la gradation périodique d'une étoile - peuvent facilement être expliquées par d'autres moyens. Seconde, il existe un degré indéniable de vœu pieux lorsqu'il s'agit de rechercher une intelligence extraterrestre, ce qui signifie que toutes les conclusions pourraient être sujettes à des biais.

Néanmoins, la recherche de la vie intelligente reste un domaine d'étude très passionnant, et un nécessaire à cela. Non seulement trouver d'autres exemples de vie dans notre Univers mettrait fin à l'une des questions existentielles les plus brûlantes de tous les temps :sommes-nous seuls ? – cela nous permettrait aussi d'en apprendre beaucoup sur les autres formes que pourrait prendre la vie. Toute vie est-elle à base de carbone, y a-t-il d'autres possibilités, etc? Nous voudrions savoir!

À la fin, le paradoxe de Fermi ne sera résolu que lorsque nous trouverons des preuves définitives qu'il existe une vie intelligente autre que la nôtre. En attendant, nous pouvons nous attendre à continuer à chercher jusqu'à ce que nous trouvions quelque chose. Et tout ce qui facilite les choses en nous disant où nous devrions (et ce qu'il faut spécifiquement rechercher) est sûr de nous aider.