Les chercheurs de WSU ont créé un fluide avec une masse effective négative pour la première fois, ce qui pourrait ouvrir la porte à l'étude des mystères les plus profonds de l'Univers. Crédit :ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse
Au cours de la recherche d'éventuels signes d'intelligence extraterrestre (ETI), les scientifiques ont dû faire des réflexions vraiment originales. Comme il est évident que de nombreuses ETI seraient plus anciennes et technologiquement plus avancées que l'humanité, ceux qui sont engagés dans la recherche d'intelligence extraterrestre (SETI) doivent considérer ce que ferait une espèce plus avancée.
Une idée particulièrement radicale est que les civilisations spatiales pourraient exploiter le rayonnement émis par les trous noirs (rayonnement Hawking) pour générer de l'énergie. En s'appuyant sur cela, Louis Grue, un mathématicien de la Kansas State University (KSU), a récemment écrit une étude qui suggère comment des enquêtes utilisant des télescopes gamma pourraient trouver des preuves d'engins spatiaux alimentés par de minuscules trous noirs artificiels.
L'étude, "À la recherche de civilisations extraterrestres à l'aide de télescopes à rayons gamma, " est paru récemment en ligne. Il s'agit du deuxième article publié par le Dr Crane sur le sujet, dont le premier a été co-écrit par Shawn Moreland (un étudiant diplômé en physique avec KSU) et publié en 2009 - intitulé "Are Black Hole Spacecraft Possible?"
Dans le premier article, Crane et Westmoreland ont exploré la possibilité d'utiliser le rayonnement de Hawking d'un trou noir artificiel. Ils ont conclu que c'était à la limite du possible, mais que les effets de la gravité quantique (qui sont actuellement inconnus) pourraient être un problème. Dans son article le plus récent, Crane est allé plus loin en décrivant comment les rayons gamma résultants qu'un tel système produirait pourraient aider à la recherche d'ETI.
Le concept d'un vaisseau spatial propulsé par un trou noir a été introduit pour la première fois par le célèbre auteur de science-fiction Arthur C. Clarke dans son roman de 1975. Terre impériale . Une idée similaire a été présentée par Charles Sheffield dans sa nouvelle de 1978 "Killing Vector". Dans les deux cas, Clarke et Sheffield décrivent comment les civilisations avancées pourraient extraire l'énergie des trous noirs en rotation pour répondre à leurs besoins énergétiques.
En plus d'être de l'or pur de science-fiction, la capacité d'exploiter un trou noir pour générer de l'énergie offrirait des avantages assez importants. Comme le Dr Crane l'a décrit à Universe Today par e-mail :« Une civilisation avancée voudrait exploiter un trou noir microscopique car il pourrait projeter de la matière et sortir de l'énergie. Ce serait la source d'énergie ultime. En particulier, il pourrait propulser un vaisseau suffisamment grand pour être protégé contre des vitesses relativistes. Aucun des concepts de vaisseaux spatiaux étudiés par la NASA ne s'est avéré viable… C'est peut-être la seule possibilité."
En outre, les signatures associées à ce type d'activité technologique (alias "technosignatures") indiqueraient un très haut niveau d'avancement. Compte tenu des besoins énergétiques considérables pour créer un trou noir artificiel, ainsi que les défis techniques liés à son exploitation, le processus serait au-delà de rien de moins qu'une civilisation de type II sur l'échelle de Kardashev.
Illustration d'un artiste d'une voile légère propulsée par un faisceau d'énergie dirigée (rouge) généré à la surface d'une planète. Les fuites de ces faisceaux lorsqu'ils balaient le ciel apparaîtraient comme des éclairs errants et indiqueraient l'existence possible d'une IET. Crédit :M. Weiss/CfA
"Pour produire un trou noir artificiel, nous aurions besoin de focaliser un laser à rayons gamma d'un milliard de tonnes aux dimensions nucléaires, " a déclaré le Dr Crane. " C'est comme fabriquer autant de bombes nucléaires de haute technologie qu'il y a d'automobiles sur Terre. Son ampleur dépasse l'économie mondiale actuelle. Une civilisation qui utiliserait pleinement le système solaire en aurait les ressources."
Ce n'est même pas le moindre des défis techniques, dont la plupart sont bien au-delà de ce dont l'humanité est capable. Ceux-ci incluent la quantité de puissance qu'il faudrait pour alimenter le laser à rayons gamma, où cette énergie serait stockée, et comment ces émissions seraient concentrées sur un espace de la taille d'un atome. Comme Crane l'a indiqué, il y a des suggestions sur la façon dont cela pourrait être fait, mais ils restent hautement spéculatifs.
Outre le concept lui-même, l'idée d'une civilisation alimentée par un trou noir est également intéressante en raison des possibilités qu'elle présente pour la recherche SETI. Comme pour les autres signes d'activité technologique (alias "technosignatures"), une civilisation exploitant de minuscules, les trous noirs artificiels créés avec des lasers à rayons gamma pourraient être détectables grâce à une petite chose connue sous le nom de « spilllover ».
Fermi Deuxième catalogue des Sources de Rayons Gamma, construit sur deux ans et sorti en 2011. Crédit :NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration
Ce concept a été décrit par le professeur Philip Lubin dans une étude de 2016, où il a suggéré que des preuves d'ETI pourraient être trouvées en recherchant des signes d'énergie dirigée. En cohérence avec les propres recherches de Lubin impliquant des lasers pour la défense planétaire et la propulsion laser (pour la NASA et dans le cadre de Breakthrough Starshot), Lubin a suggéré que des éclairs errants d'énergie laser (alias "débordement") pourraient indiquer une civilisation technologiquement avancée.
De la même manière, Les chercheurs du SETI pourraient s'appuyer sur des télescopes à rayons gamma pour rechercher des signes de débordement des lasers à rayons gamma. Le Dr Crane a dit :"Si une civilisation avancée possédait déjà de tels vaisseaux, les télescopes à rayons gamma VHE actuels pourraient le détecter jusqu'à 100 à 1000 années-lumière si nous étions dans son faisceau. Ils pourraient être distingués des sources naturelles par leur décalage vers le rouge en constante évolution sur une période de plusieurs années à plusieurs décennies. Pour enquêter sur cela, les astronomes auraient besoin de conserver des séries temporelles de courbes de fréquence des sources ponctuelles de rayons gamma. Cela ne semble pas être quelque chose qu'ils font actuellement."
Ce qui est peut-être le plus excitant, bien que, est le fait que les astronomes ont peut-être déjà trouvé des signes de certaines civilisations Kardashev de type II qui utilisent ce type de méthode pour la production d'énergie. Comme l'a expliqué le Dr Crane, plusieurs sources ponctuelles de rayons gamma ont été détectées dans l'univers pour lesquelles aucune explication naturelle n'a été donnée.
Observations futures à l'aide de télescopes spatiaux comme le Fermi Gamma-ray Space Telescope (FGST), et des installations au sol comme le High Energy Stereoscopic System (HESS) et le Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS), pourrait révéler si ces sources pourraient en fait être de nature artificielle.
Couplé avec des instruments de nouvelle génération qui ont une plus grande résolution et des capacités d'imagerie, le débordement du laser à rayons gamma et d'autres technosignatures potentielles pourraient exister, ne demandent qu'à être identifiés. En attendant, l'humanité a encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir commencer à envisager de construire ce type de technologie.
Tout comme les sphères de Dyson, disques d'Alderson, ascenseurs spatiaux, et la capacité de déplacer les étoiles, ce type de mégaprojet de type II va juste devoir attendre que l'humanité puisse relever quelques petits défis. Quelque chose de plus notre vitesse, comme trouver des moyens de s'installer sur d'autres planètes de notre système solaire, ou apprendre à utiliser les ressources de la Terre de manière durable.
