Dal SETI archeologico nuove idee e obiettivi

Antiche specie aliene ormai estinte, o forse passate a un livello di esistenza postbiologico, potrebbero aver disseminato nelle galassie tracce e testimonianze del loro passaggio talmente cospicue da essere individuabili a milioni di anni luce di distanza dai nostri strumenti d’osservazione, per quanto primitivi al confronto. Come il classico SETI su onde radio o su laser, così il nuovo SETI archeologico può essere effettuato in background rispetto ad altre ricerche tradizionali, riducendo così il suo costo virtualmente a zero, e senza nemmeno interferire con il SETI classico.  Anzi, il SETI nel suo complesso ne risulterebbe grandemente arricchito. (RF)

(immagine: M31 in Andromeda) Avete mai riflettuto sulla possibilità di un SETI intergalattico? A prima vista, l’idea sembra assurda, sin dai tempi del Progetto Ozma abbiamo fatto SETI in una forma o nell’altra, senza alcun risultato. Se non riusciamo a captare segnali radio provenienti da stelle vicine che ci indichino l’esistenza di civiltà extraterrestri, come possiamo aspettarci di riuscire a farlo su distanze quali i 2,573 milioni di anni luce di M31, per non parlare delle galassie appena più lontane? E qui la cosa si fa impegnativa, perché quello a cui ci espone l’idea di un SETI intergalattico è la limitatezza dei nostri presupposti sul tentativo SETI nella sua globalità, vale a dire che sia più probabile abbia successo usando onde radio, e che sia in grado di aprire una comunicazione bidirezionale con gli extraterrestri.

 La visibilità di una cultura galattica

Supponiamo, ad esempio, che le idee di Nikolai Kardashev sulle tipologie di civiltà siano abbastanza convincenti da essere messe alla prova. Una civiltà Kardashev di Tipo III sarebbe in grado di sfruttare le risorse energetiche non soltanto della propria stella d’origine ma anche dell’intera galassia in cui si trova. Un civiltà di Tipo III  è talmente al di là delle nostra attuali capacità che è persino difficile descriverla, tuttavia è ragionevole pensare che segni tangibili di un’astroingegneria su così vasta scala potrebbero essere rilevabili almeno nelle galassie vicine, se una civiltà di questo tipo vi avesse operato. James Annis si è occupato in una sua ricerca proprio di questo, arrivando alla conclusione che né la nostra Via Lattea, né M31 o M33, le due grandi galassie limitrofe, siano state trasformate dall’intervento di una civiltà di Tipo III.

(immagine: M33 del Triangolo) Inutile specificare come questi risultati siano del tutto preliminari, e quanto siano rari questi studi. Ciò che colpisce di Annis (come dei lavori di Richard Carrigan e P.S. Wesson ) è che questi scienziati stanno inseguendo idee del tutto estranee al filone principale del SETI. Ci troviamo di fronte a un nuovo paradigma, nel quale la nozione di  un “contatto” e di eventuali successivi scambi di idee tra civiltà è del tutto assente. È la ricerca di manufatti, di strutture artificiali e segni di interventi ingegneristici, intimamente connessa con la nozione di scoperta. Proprio come non possiamo avere un rapporto scambievole con la Grecia dell’età micenea mentre scaviamo alla ricerca di informazioni sul periodo di Agamennone, un’archeologia stellare potrebbe permetterci di scoprire qualcosa di ugualmente irraggiungibile, ma che vale altrettanto la pena di studiare.

Verso un SETI dysoniano

In uno scritto recente, Robert Bradbury, Milan Ćircović (Osservatorio Astronomico di Belgrado) e George Dvorsky (Institute for Ethics and Emerging Technologies) si chiedono se un SETI intergalattico potrebbe costituire un esempio di quello che chiamano un approccio “dysoniano” a SETI, una “via di mezzo” tra la tradizionale visione radiocentrica (che implicherebbe un contatto) e le reazioni ostili dei detrattori di SETI che non attribuiscono alcun valore al progetto, ritenendo che il denaro sarebbe speso meglio in altro modo. L’allusione a Freeman Dyson si basa sulla sua congettura che una società realmente sviluppata sarebbe in grado di superare i limiti dello spazio vitale planetario e della sua energia costruendo una Sfera di Dyson, capace di catturare tutta, o quasi tutta, l’energia della stella più prossima.

Una Sfera di Dyson modifica subito i termini di SETI in quanto è in linea di principio individuabile ma, a differenza dei segnali radio più vicini (provenienti da un radiofaro oppure come involontaria “dispersione” derivante dalle attività di una civiltà), potrebbe essere anche rilevata da grandi distanze astronomiche attraverso la sua traccia infrarossa. Carl Sagan è stato uno dei primi a recepire l’idea e a esplorarne le implicazioni. Dyson era dell’idea di affrontare la questione con metodo, usando i mezzi astronomici a nostra disposizione, come scrisse una volta: “… trasporre i sogni di un ingegnere frustrato nel contesto di un’astronomia rispettabile”. Anche in questo caso abbiamo assistito, sopratutto da parte del già citato Richard Carrigan, a dei tentativi di studiare le emissioni infrarosse che indicassero l’esistenza di questo genere di strutture dysoniane.

Nel loro articolo i tre autori si battono perché SETI imbocchi una nuova direzione, utilizzando un insieme di strumenti più ampio. Invece di limitarsi ai radiotelescopi o alle attrezzature ottiche, il campo d’azione del SETI verrebbe allargato includendo dati astronomici ricavabili lavorando in sinergia con altri progetti di ricerca, scandagliando settori d’indagine ben più vasti. Secondo gli autori, un SETI dysoniano prende in considerazione i nuovi sviluppi dell’astrobiologia, spingendosi fino alla scienza dei computer e alla possibilità di un’intelligenza postbiologica. Essi immaginano un SETI dysoniano, il quale implementerebbe quattro nuove strategie fondamentali in aggiunta ai vecchi metodi:

• ricerca di prodotti e manufatti tecnologici, e di tracce di civiltà tecnologicamente avanzate;

• studio di traiettorie evolutive postbiologiche e di super-intelligenza artificiale, come pure di altri importanti settori futuri di studio;

• allargamento degli obiettivi ammissibili per SETI;

• contatti interdisciplinari più stringenti con sottosettori affini dell’astrobiologia (studi sull’abitabilità galattica, biogenesi, ecc.)  e con altre discipline collegabili (computer science, vita artificiale, biologia evoluzionista, filosofia della mente)

L’espansione di SETI in queste aree non sostituirebbe i metodi attuali, ma amplierebbe in modo significativo il processo nel suo insieme, in linea con l’obiettivo ambizioso di scoprire se altri esseri intelligenti condividono con noi la galassia e l’universo circostante. Se davvero esiste un Grande Silenzio, per usare le parole di David Brin, questi autori ritengono che l’unico modo per scandagliarlo proficuamente sia ampliare la nostra ricerca verso le conquiste potenzialmente osservabili di culture di gran lunga più avanzate della nostra.

L’enigma del contatto

Una chiave per estendere il campo d’azione di SETI consiste nell’interrogarsi sulla validità della stessa idea di contatto. Un presupposto che molti dei pionieri di SETI avevano in comune era che comunicare con altre specie fosse un bisogno innato, e che questo bisogno avrebbe preso la forma di radiofari o messaggi ottici intenzionali. Quello che Bradbury, Ćirković e Dvorsky definiscono come “SETI dysoniano” non parte da questo presupposto, anzi, trae la sua forza proprio dal fatto che non lo fa. Prendendo atto che non abbiamo ancora trovato una traccia indiscussa di rilevamento  il SETI dysoniano afferma che non è necessario lasciarne una. Una civiltà potrebbe essere rilevabile attraverso i suoi manufatti. Una sfera di Dyson, per esempio, mostrerebbe una traccia infrarossa  distinguibile dal normale spettro di un corpo stellare.
(immagine: La Grande Nube di Magellano) Una volta collocata, una sfera di Dyson dovrebbe avere una durata tale da superare potenzialmente quella della specie stessa dei suoi creatori. “Impressa negli eterni  monumenti/ della gloria”, per citare il verso di Lucrezio usato dagli autori per illustrare il proprio punto di vista. In questo modo viene aggirato un grave problema segnalato da numerosi autori, cioè che la “finestra di opportunità” per un SETI basato sulle comunicazioni radio è breve, meno di un attimo se rapportata alla durata della nostra civiltà, molto meno se consideriamo quella del nostro pianeta (si riferisce al lasso di tempo in cui una civiltà potrebbe usare, per comunicare, una tecnologia basata su onde radio e laser – nde). Anche ipotizzando l’esistenza nella galassia di 10⁶ civiltà tecnologicamente avanzate, un numero assolutamente ottimistico, è chiaro che queste culture esisteranno a differenti livelli di sviluppo. Quante probabilità ci sono che due di queste siano esattamente a quel preciso stadio di evoluzione tecnologica che permetta loro uno scambio di comunicazioni radio?

Un SETI dysoniano aggirerebbe questo problema, in quanto i giganteschi prodotti di un’astroingegneria potrebbero sopravvivere sotto forma di reperti archeologici, a prescindere dal destino della civiltà che li ha creati. L’idea sembra plausibile, e non preclude la continuazione degli sforzi di SETI nel settore delle frequenze sia radio che ottiche. Gli autori fanno però notare che anche i nostri presupposti relativi ai manufatti stessi devono essere  in qualche misura corretti. Se le civiltà si muovono nella direzione di una “singolarità”, in cui l’intelligenza artificiale risulta in una sorta di evoluzione postbiologica, allora anche la ricerca delle Sfere di Dyson prende un altro aspetto.
Perché? Perché sino a ora abbiamo presupposto l’esistenza di una Sfera di Dyson  grande più o meno come l’orbita terrestre, con una temperatura operativa in grado di sostenere sulla superficie del guscio una  vita biologica analoga alla nostra. Questi parametri non si possono adattare alle necessità di un’esistenza postbiologica. Dall’articolo:

…da un punto di vista postbiologico, questo sembra molto dispendioso, visto che i computer che operano a  temperatura ambiente (o appena più bassa) sono limitati da una soglia di kT ln 2 Brillouin, in confronto a quelli  in contatto con una riserva di calore a una temperatura T più bassa…

Penso che gli autori si riferiscano a quello che viene anche chiamato il limite di Landauer, il quale definisce la quantità minima di energia necessaria per alterare un bit di informazione – qui k è la costante di Boltzman, mentre T è la temperatura del circuito (K) e ln 2 è il logaritmo  naturale di 2. Comunque,  più freddo è,  meglio è. L’articolo continua:

Benché non sia realistico aspettarsi che l’efficienza possa essere accresciuta,  nel modello reale della Galassia,  attraverso il raffreddamento al limite cosmologico di 3 K , fa tuttavia una differenza considerevole, in termini di osservazione pratica,  se ci si aspetta un guscio di Dyson vicino /simile a un corpo nero a 50 K piuttosto che a un corpo nero a 300 K. Questo abbassamento della temperatura del guscio esterno è in accordo con lo studio di Badescu e Cathcart… sull’efficienza di estrarre lavoro dall’energia di radiazione stellare. In questo senso, un approccio dysoniano deve essere ancora più radicale rispetto alle intuizioni pubblicate dallo stesso Dyson.

Oltre la Sfera di Dyson

Ampliare il background teoretico delle ricerche in corso (gli autori segnalano il progetto SETI@Home come esempio di vasto calcolo distribuito) significa prendere in considerazione queste nuove prospettive, e l’articolo prosegue segnalando altre possibili tracce di una civiltà extraterrestre:

• tracce chimiche insolite negli spettri stellari, le quali potrebbero indicare una cultura tecnologica che sta cercando di farsi notare da astronomi lontani;

• tracce di raggi gamma create dall’antimateria risultante dalle attività di una civiltà extraterrestre;

• passaggi riconoscibili di grandi oggetti artificiali;

• analisi di dati astronomici extragalattici, che potrebbero rivelare la presenza di strutture su larga scala e di un’astroingegneria al livello III della scala di Kardashev.

È interessante come tutti gli argomenti citati siano stati oggetto di studi iniziali, e la bibliografia dell’articolo ne dà abbondantemente conto. Queste ricerche sono state considerate poco più che delle curiosità, ma l’impatto della scoperta di oggetti chiaramente artificiali avrebbe un tale effetto di accelerazione nella consapevolezza che gli uomini hanno di sé che esse valgono senza dubbio i finanziamenti limitati adoperati  sino ad ora.

Ampliare il campo di ricerca

(immagine: La Piccola Nube di Magellano) Un SETI dysoniano si muoverebbe nella direzione suggerita dallo stesso Freeman Dyson quando ragionava circa la presunta disponibilità delle civiltà aliene a comunicare fra loro, e la loro altrettanto  presunta benevolenza al momento dell’incontro con i nuovi membri del “club galattico”. Dyson non ne voleva sapere, quando affermava: “Non intendo necessariamente presumere che fra società aliene debba esistere un sentimento di benevolenza o una comunanza di interessi”. E in effetti perché farlo, quando la ricerca di manufatti dysoniani come, ad esempio, le Sfere di Dyson non necessita affatto di tali presupposti, permettendoci invece di trovare applicazione a quanto stiamo man mano imparando nei settori della nanotecnologia, dell’intelligenza artificiale e dell’astrobiologia?
Perché non ampliare ulteriormente l’ambito di ricerca, aggiungendo all’impressionante e pionieristico lavoro dei primi ricercatori SETI il risultato di studi più recenti? Ci riferiamo, ad esempio, a quelli in cui Charles Lineweaver dimostra che nella zona abitabile della galassia (già di per sé un concetto relativamente nuovo) i pianeti simili alla Terra sono mediamente 1,8 miliardi di anni più vecchi del nostro pianeta. L’ipotesi di civiltà non solamente milioni ma potenzialmente miliardi di anni più vecchie della nostra riduce immediatamente l’importanza di un contatto (è difficile immaginare quale vantaggio ne trarrebbe una simile cultura aliena), lasciando invece aperta la possibilità di scoprire le opere da loro costruite ed eventualmente  sopravvissute alla loro scomparsa.
Vorrei chiudere con un’altra citazione da questo stimolante saggio riguardante il vecchio e il nuovo SETI:

… i due approcci sono al momento compatibili e dovrebbero essere perseguiti in parallelo, per lo meno fino a quando non si arriverà ad avere una migliore comprensione teorica di quali siano le precondizioni per la nascita di civiltà tecnologiche nella galassia. Con ogni anno che passa le nostre capacità di trarre informazioni dall’ambiente interstellare aumentano in modo impressionante. Man mano che aumenta l’acquisizione delle informazioni, aumenta anche la nostra capacità di elaborarle e comprenderne la natura. Questo processo non solo metterà radicalmente in discussione la nostra concezione dell’Universo e ciò che pensiamo di sapere in proposito, ma  metterà anche in discussione il modo in cui consideriamo noi stessi e le nostre potenzialità in quanto civiltà tecnologica.

Traduzione di Donatella Levi

Titoli originali: “Rethinking SETI’s Targets” e “Eternal Monuments Among the Stars” scritti da Paul Gilster e pubblicati in Centauri Dreams il 23 e 24 gennaio 2012
Fonte: Bradbury, Ćirković e Dvorsky, “Dysonian Approach to SETI: A Fruitful Middle Ground?”, in JBIS , Vol. 64 (2011), pp. 156-165.

Questo articolo segna la nostra partecipazione al Carnevale della Fisica #30, e prosegue una fase di collaborazione con Paul Gilster, che ci auguriamo lunga e fruttuosa.