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Estamos solos……? va a ser que no…..   Leave a comment

Hace poco publique una entrada, donde hablaba de la Estrella KIC 8462852 o estrella de Tabby , bien, este mes de septiembre los astronomos, estaban cada vez más convencidos, de que realmente podria tratarse de una Esfera de Dyson,….y tienen a mas de la mitad de radiotelescopios apuntando hacia allí, pues bien, se acaba de descubrir otra……….

Astrónomos encuentran una segunda estrella cuyo brillo ha disminuido drásticamente

Recreación de un enjambre cometario alrededor de una estrella.

Astrónomos del Instituto Max Planck han descubierto otra estrella que se comporta de forma similar a la ya famosa KIC 8462852 o estrella de Tabby (en honor a su descubridora).Esta vez el astro recibe el nombre de EPIC 204278916 y su curva de luz ha llegado a disminuir hasta en un 65% en los 78 días que el equipo estuvo observándola a través del telescopio espacial Kepler.

Curva de luz observada durante 78 días de la estrella EPIC 204278916 (Scaringi et al)

Teniendo en cuenta que el tránsito de un planeta extrasolar produce un 1% de caída en el brillo de una estrella,… sabiendo que la estrella de Tabby ha registrado disminuciones de hasta un 22% sin tener la comunidad científica ninguna explicación clara de qué puede originar este inusual fenómeno,… a ver quien explica la disminución de hasta un 65% de EPIC 204278916, una estrella del mismo diámetro que nuestro Sol pero con la mitad de su masa.La teoría de un enjambre de cometas orbitando la estrella está prácticamente rechazada, un reciente estudio indica que para disminuir un 20% la curva de luz de un astro en el transcurso de 100 años se necesitarían unos 648.000 cometas de, al menos, 200 kilómetros de diámetro… algo muy improbable dentro de los modelos que conocemos hasta ahora.

También se habla de estrellas que giren sobre su eje a velocidades muy altas, esto provocaría una forma achatada al astro con un radio mayor en el ecuador que en los polos. La temperatura y el brillo emitido podría ser mayor en los polos, quedando la zona ecuatorial más “oscura”. Según la orientación que presentara con respecto a nosotros podrían medirse cambios muy acusados en su brillo.

Otra posibilidad es que un disco protoplanetario esté orbitando la estrella y dé la casualidad que se esté interponiéndose justo entre la estrella y nosotros. EPIC 204278916 sólo tiene entre 5 y 11 millones de años de antigüedad, por lo que no sería extraño que un enorme disco de polvo y gas la rodeara.

Y luego está la explicación que menos esfuerzo y trabajo de investigación requiere… las esferas de Dyson construidas por civilizaciones muy avanzadas que tapan el brillo de una manera artificial… para eso no escribas un artículo de investigación, solo lo sugieres y sobra…

El hecho es que ya hay dos ejemplos de estrellas cuyos patrones de luminosidad son difícilmente explicables. Nuestros instrumentos mejoran su sensibilidad a pasos agigantados, somos capaces de captar sutiles cambios en objetos situados a cientos de años luz y, como siempre ha sucedido en la historia de la ciencia, nos vemos obligados a buscar nuevas teorías que expliquen lo que observamos.

EPIC 204278916
Observation data
Epoch       Equinox
Constellation Upper Scorpius sub-group of the Scorpius–Centaurus Association
Right ascension 16h 02m 07.577s
Declination -22 57 46.89
Apparent magnitude (V) 10.893
Characteristics
Evolutionary stage M1 pre-main-sequence red dwarf

 

Esfera de Dyson

Corte de una «concha de Dyson», variación de la idea original de esfera de Dyson con un radio de 1 UA.

Una esfera de Dyson es una megaestructura hipotética propuesta en 1960 por el físico Freeman Dyson, en un artículo de la revista Science llamado «Search for artificial stellar sources of infra-red radiation». Tal esfera de Dyson es básicamente una cubierta esférica de talla astronómica (es decir, con un radio equivalente al de una órbita planetaria) alrededor de una estrella, la cual permitiría a una civilización avanzada aprovechar al máximo la energía lumínica y térmica del astro.

Aunque el mérito se asocia a Freeman Dyson una idea parecida fue propuesta en 1937 en una obra de ficción (Hacedor de estrellas de Olaf Stapledon). Dyson no entra en demasiados detalles sobre la construcción de tal megaestructura, pero sí discute sobre las propiedades térmicas de tal ingenio, de modo que sugiere a los astrónomos buscar tales características en cuerpos celestes y así detectar civilizaciones extraterrestres avanzadas.

Propiedades

Una estrella contenida en una esfera de Dyson no sería visible directamente, aunque la esfera en sí generaría radiación infrarroja equivalente a la energía generada por el astro, debido al calentamiento en su cara interna. Además al estar compuesta de cuerpos sólidos, la esfera de Dyson tendría un espectro semejante al de un cuerpo negro.

Tipos de esfera de Dyson

La esfera de Dyson de tipo enjambre.

Enjambre

El único tipo de esfera de Dyson físicamente plausible, y que se acerca a la idea que tenía el propio Freeman Dyson, podría efectuarse por medio de una multitud de cuerpos en órbita de la estrella, cuerpos que pueden ser el equivalente de los colectores solares o hábitat espaciales contemporáneos aunque a escala mucho mayor, y que al tener suficiente densidad podría cubrir efectivamente la totalidad de la luz de dicha estrella. Se ha demostrado que el enjambre de Dyson es estable pues cada porción es físicamente independiente y está en órbita del astro principal, y los materiales necesarios para construirlo (salvo su ingente cantidad) no tienen características de unobtainium.

La esfera de Dyson de tipo burbuja.

Burbuja

La esfera de Dyson de tipo burbuja es una variante del enjambre, en la cual los colectores solares se mantienen a una posición estática con respecto al astro principal por medio de la presión de la luz solar. En este tipo de esfera de Dyson, los colectores solares serían el equivalente de velas solares, pero en las cuales la presión lumínica sirve para contrarrestar la gravedad de la estrella, y para mantener el colector en una misma posición.

Este tipo de esfera de Dyson requiere mucha menos masa para su construcción que el enjambre debido a que los colectores deben tener una baja relación entre masa y el área, para ser efectivos como velas solares.

Un anillo Dyson, la forma más simple de un enjambre Dyson.

Sólida

Éste es el tipo de esfera de Dyson favorita de los escritores de ciencia ficción: una estructura sólida y en un solo bloque que rodea una estrella. Varios autores, entre ellos el mismo Freeman Dyson, han señalado que tal estructura es físicamente imposible, en primer lugar por las enormes tensiones que debería soportar el material con que la construyeran (incluso si ésta estuviera relativamente inmóvil y no rotase). Además la estructura sería inestable, al no estar realmente en órbita alrededor del astro principal. Para poder simular la fuerza de gravedad (y esto sólo en las regiones ecuatoriales), sería necesario hacerla girar, lo cual agravaría las tensiones que el material debería soportar.

Búsqueda de inteligencia extraterrestre

Dyson especuló con que las civilizaciones extraterrestres suficientemente avanzadas seguirían probablemente un patrón de consumo de energía similar al de los seres humanos, y construirían su propia esfera de colectores. Construir tal sistema haría de esa civilización una del tipo II Kardashov.

La existencia de tal sistema de colectores alteraría la luz emitida por la estrella, porque los colectores absorberían y re-irradiarían su energía.[4] La longitud de onda de la radiación emitida por los colectores sería determinada por los espectros de emisión de los materiales con que estuviesen hechos y por su temperatura. Puesto que parece que estos colectores estarían compuestos por elementos pesados no encontrados normalmente en los espectros de emisión de su estrella central – o por lo menos no en la luz emitida en las energías relativamente bajas con respecto a la que el sistema estaría emitiendo como núcleos libres en la atmósfera estelar – habría longitudes de onda de luz del espectro emitido por el sistema estelar. Si el porcentaje de la emisión de la estrella filtrada o transformada así por esta absorción y re-radiación fuese significativo, podría ser detectado desde distancias largas.

Dada la cantidad de energía disponible por metro cuadrado a una distancia de 1 AU del sol, es posible calcular que la mayoría de las sustancias conocidas estarían irradiando energía en la parte infrarroja del espectro electromagnético. Así, una esfera de Dyson construida por formas de vida no disímiles a los seres humanos que morasen en proximidad a un gemelo solar, construida con materiales similares a los disponibles por los seres humanos, causaría muy probablemente un aumento en la cantidad de radiación infrarroja en el espectro emitido por el sistema de la estrella. Por lo tanto, Dyson seleccionó el título «Búsqueda de fuentes estelares artificiales de radiación infrarroja» para su publicación.

SETI ha adoptado estas suposiciones en su búsqueda, buscando tales espectros «pesados» infrarrojos de análogos solares. En 2005 Fermilab puso en marcha un examen para tales espectros, analizando datos del satélite astronómico infrarrojo (IRAS).

En octubre de 2015 los investigadores publicaron que la estrella KIC 8462852 había mostrado fluctuaciones extrañas en su luminosidad. Varios de ellos sugirieron la posibilidad de que se debiera a una esfera de Dyson parcial.

Ahora EPIC 204278916, se añade a la lista y al misterio…….

 

 

Escala de Kardashov

Proyecciones en la escala de Kardashov de la civilización humana, desde los años 1900 a 2030, basado en los datos de la Agencia Internacional de Energía World Energy Outlook.

La escala de Kardashov es un método propuesto en 1964 por el astrofísicorusoNikolái Kardashov para medir el grado de evolución tecnológica de una civilización.Tiene tres categorías, llamadas Tipo I, II y III, basadas en la cantidad de energía utilizable que una civilización tiene a su disposición, que se incrementan de manera exponencial. Estas categorías también están basadas en el grado de colonización del espacio. En términos generales, una civilización de Tipo I ha logrado el dominio de los recursos de su planeta de origen, Tipo II de su sistema planetario, y Tipo III de su galaxia.

La civilización humana se encuentra actualmente (año 2016) alrededor de 0,72, con los cálculos que sugieren que podemos alcanzar el estado de Tipo I en unos 100-200 años, de Tipo II en unos cuantos miles de años, y de Tipo III entre un 100.000 a un millón de años.

Uso de energía[editar]

La energía es una cantidad estática y se denota en julios. La potencia es una medida de transferencia de energía a través del tiempo, y se denota en vatios (julios por segundo). Los tres niveles de la Escala de Kardashov se pueden cuantificar en unidades de potencia (vatios) y se representan en una escala creciente logarítmica.

  • Tipo I – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible en un único planeta, aproximadamente 1016 W. La cifra puede ser bastante variable; la Tierra tiene una energía disponible de 1,74×1017 W. La definición original de Kardashov era de 4×1012 W. (Kardashov definió originalmente el Tipo I como “el nivel tecnológico cercano al nivel presente hoy en día en la Tierra”, con “hoy en día” refiriéndose a 1964).
  • Tipo II – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una única estrella, aproximadamente 1026 W. De nuevo, la cifra puede ser variable; el Sol emite aproximadamente 3,86×1026 W. La cifra que daba Kardashov era de 4×1026 W.
  • Tipo III – Una civilización que es capaz de aprovechar toda la potencia disponible de una sola galaxia, aproximadamente 1037 W. Esta cifra es extremadamente variable, ya que las galaxias tienen un rango de tamaños muy amplio. La cifra original de Kardashov fue de 4×1037 W.

Todas estas civilizaciones son totalmente hipotéticas hoy en día, y, aunque la escala se usa por científicos del SETI, también lo usan autores de ciencia ficción y futuristas como marco de trabajo teórico.

Situación actual de la civilización humana[editar]

El físico teórico Michio Kaku sugiere que los seres humanos podríamos alcanzar el Tipo I en 100-200 años, y el Tipo II en algunos miles de años, y el Tipo III entre 100.000 a un millón de años.[5]

La civilización humana está, ahora mismo, en algún lugar muy por debajo del Tipo I, ya que solo es capaz de aprovechar una fracción de la energía disponible en la Tierra. Así pues, el estado actual de la civilización humana ha sido denominado como Tipo 0. Aunque los tipos intermedios no fueron expuestos en la propuesta original de Kardashov, Carl Sagan determinó que podían ser fácilmente definidos mediante la interpolación y extrapolación de los valores dados arriba. En 1973, Sagan calculó que la humanidad es una civilización de tipo 0,7, en relación con el modelo de Kardashov para los tipos 0 y I.

Sagan usó la fórmula

K = log 10 ⁡ W − 6 10 {\displaystyle K={\frac {\log _{10}{W}-6}{10}}} K={\frac {\log _{{10}}{W}-6}{10}}

siendo K, el tipo de civilización de Kardashov y W la potencia aprovechada en vatios. Nótese que los numerales romanos deben ser utilizados para la parte entera del tipo de civilización, mientras que la parte fraccional se escribe en decimal. Sagan utilizó 10 teravatios (TW) como el valor de W de la humanidad para el año 1973, algo que fue ligeramente superior a la de los datos conocidos en la actualidad. [6]

En 2012, el total de consumo y recursos energéticos a nivel mundial fue 553 exajulios (553×1018 J=153,611 TWh)[7] esto es en promedio equivalente a un consumo de energía de 17,54 TW (o 0.724 en la en la Escala Kardashov de Sagan.)

Evidencia empírica[editar]

En 2015, un estudio de emisiones galácticas infrarrojas medias llegó a la conclusión de que las “civilizaciones de Kardashov Tipo III son muy poco comunes o no existen en el universo”.[8] El 14 de octubre de 2015 el descubrimiento de un extraño patrón de luz de estrella que rodea la estrella KIC 8462852 ha levantado especulaciones de que una Esfera de Dyson pudo haber sido descubierta. [9] [10] [11] [12] [13]

Fuentes de energía[editar]

Civilización Tipo I[editar]

  • Aplicación a gran escala de la energía de fusión: de acuerdo con la equivalencia entre masa y energía, el Tipo I implica la conversión de 2 kg. de materia en energía por segundo. Una liberación de energía equivalente podría, teóricamente, ser alcanzada por la fusión de aproximadamente 280 kg de hidrógeno en helio por segundo[14] , es decir, a una tasa equivalente a 8.9×109 kg/año. Un kilómetro cúbico de agua contiene 1011 kg. de hidrógeno, y los océanos de la Tierra contienen 1.3×109 km. cúbicos de agua, por lo tanto los humanos en la Tierra pueden sostener esta tasa de consumo por escalas de tiempo geológicas.
  • La antimateria en grandes cantidades tendría un mecanismo para producir energía a una escala muy superior al nivel actual de nuestra tecnología. En las colisiones de antimateria-materia, toda la masa invariante de las partículas es convertida en energía electromagnética. Su densidad energética (energía liberada por masa) es casi 4 veces más grande que la usada por la fisión nuclear y 2 veces la magnitud del mejor rendimiento posible de una fusión nuclear.[15] La reacción de 1 [kg] de antimateria con un 1 kg de materia produciría 1.8×1017 J (180 petajulios) de energía. [16] A pesar de que la antimateria es, a veces, propuesta como una fuente de energía, esto no es factible. La antimateria producida artificialmente -de acuerdo al entendimiento actual de las leyes de la física- implica primero la conversión de energía en masa, por lo que no hay resultados netos de ganancia. Crear antimateria artificial es solo utilizable como medio de almacenamiento de energía, no como una fuente de energía, a menos que el futuro desarrollo tecnológico (contrario a la conservación del número bariónico, y una violación CP a favor de la antimateria) permita la conversión de materia ordinaria a antimateria. Teóricamente, en el futuro los humanos podrían tener la capacidad de cultivar y cosechar una serie de fuentes naturales de antimateria.[17] [18] [19]
  • La energía renovable, a través de la conversión de luz solar en electricidad – ya sea mediante células fotoeléctricas o energía termosolar de concentración o indirectamente a través del viento o la energía hidroeléctrica o el uso intensivo de la conversión del gradiente térmico oceánico, aerogeneradores y energía maremotriz para extraer y aprovechar la energía recibida por el océano terrestre por parte del Sol. No existe ninguna forma conocida para la civilización humana para usar el equivalente de energía solar absorbida por la Tierra sin recubrir completamente la superficie con estructuras hechas por el hombre, lo que no es posible con la tecnología actual. Sin embargo, si la civilización construye grandes satélites de energía solar espacial, los niveles de energía del Tipo I podrían ser alcanzables.

Figura de una esfera de Dyson de tipo enjambre rodeando una estrella

Civilización Tipo II[editar]

Las civilizaciones del Tipo II pueden utilizar las mismas técnicas usadas por las civilizaciones Tipo I, pero aplicadas a un gran número de planetas en muchos sistemas solares.

  • Una esfera de Dyson y construcciones similares son megaestructuras hipotéticas originalmente descritas por Freeman Dyson como un sistema de satélites de energía solar destinados a encerrar a una estrella y capturar la mayor parte o la totalidad de su producción de energía.[20]
  • Una forma más exótica de generar energía utilizable sería alimentar una masa estelar en un agujero negro con masa estelar para genera energía reutilizable, y recoger los fotones emitidos por el disco de acrecimiento.[21] [22] Un poco menos raro sería simplemente capturar los fotones que escapan del disco de acrecimiento, reduciendo así el momento angular de un agujero negro, más conocido como el proceso Penrose.
  • La elevación de las estrellas es un proceso donde una civilización avanzada podría eliminar una parte sustancial de la materia de una estrella de una manera controlada para otros usos, es decir utilizar toda la emisión de energía de una estrella.
  • La antimateria es la mayoría de las veces producida como un subproducto de una serie de procesos de ingeniería de gran escala (como la ya mencionada elevación de una estrella), y por lo tanto puede ser reciclada.
  • En múltiples sistemas estelares con un número suficiente estrellas, que absorban una pequeña pero significativa fracción de la emisión de cada estrella individual.
  • También es posible que hayan desarrollado fuentes de energía aún desconocidas.

Civilización Tipo III[editar]

Un ejemplo común de una civilización ficticia capaz de alcanzar el Tipo III es el Imperio Galáctico que aparece en muchas obras de space opera. Estas civilizaciones utilizan la energía de una manera masiva, generalmente entre el Tipo II y III. Las civilizaciones del Tipo III pueden utilizar las mismas técnicas usadas por las civilizaciones Tipo II, pero aplicadas a todas las estrellas posibles en una o más galaxias individuales. [23]

  • Además son capaces de aprovechar la energía liberada de un agujero negro supermasivo los cuales se cree que existen en el centro de la mayoría de las galaxias.
  • Los agujeros blancos, si existiesen, teóricamente podrían proporcionar grandes cantidades de energía de la recolección de la materia expulsada al exterior.
  • La captura de energía del brote de rayos gamma es otra fuente, teórica, posible de energía para una civilización altamente avanzada.
  • La emisión de los cuásar puede ser fácilmente comparable a las pequeñas galaxias activas, y podrían proveer una fuente masiva de energía

Implicaciones en la civilizacion

Hay muchos ejemplos históricos de civilizaciones humanas sometidas a transiciones de gran escala, como la Revolución industrial. La transición entre los niveles de la escala de Kardashov podría, potencialmente, representar períodos igualmente dramáticos de convulsión social, ya que implica la superación de los límites de disponibilidad de los recursos en el territorio actual de la civilización. Una especulación común sugiere que la transición desde el Tipo 0 a la civilización Tipo I podría traer consigo un riesgo muy potente de autodestrucción, ya que, en algunos escenarios, podría no haber espacio para una expansión en el planeta de origen de la civilización, como una catástrofe malthusiana. El uso excesivo de energía sin la eliminación adecuada de calor, podría, por ejemplo, hacer que una civilización que se acerca al Tipo I se haga inadecuada para el desarrollo de la biología de las formas de vida dominantes y sus fuentes de alimento. Si en la Tierra, por ejemplo, la temperatura de los océanos excediera los 35 C se pondría en peligro la vida marina y además haría que el enfriamiento de los mamíferos a temperaturas adecuadas para su metabolismo fuera muy difícil, sino imposible. Por supuesto que estas especulaciones podrían no ser un problema en la realidad gracias a la evolución o la aplicación en el futuro de la ingeniería y la tecnología. Además, en el momento en que una civilización alcanza el Tipo I podría haber colonizado otros planetas o haber creado un cilindro de O’Neill por lo que el calor residual podría ser ser distribuido en todo el sistema solar.

Se han propuesto varias extensiones de la escala, incluyendo una gama más amplia de niveles de potencia (tipos 0, IV y V) y el uso de métricas distintas de poder puro.

  • La escala más hipotética del Tipo IV es la de seres que pueden controlar o utilizar la totalidad del universo o de tipo V que controlan colecciones de universos. La potencia del universo visible está dentro de algunos órdenes de magnitud de 10 45  W. Tal civilización se acerca o sobrepasa los límites de la especulación basada en los conocimientos científicos actuales, y puede no ser posible.
    • Zoltán Galántai ha argumentado que tal civilización no puede ser detectada, ya que sus actividades serían indistinguibles de las obras de la naturaleza.
  • (Michio Kaku): En su libro Universos Paralelos , ha discutido una civilización de tipo IV (Extragaláctica que podrían aprovechar las fuentes de energía “extra-galácticos”, tales como la energía oscura. Una civilización tipo IV podría colonizar todo el universo (si fuera cerrado), incluso serían capaces de manipular las estructuras del universo en las escalas más grandes.
  • Aun más especulativo es la Tipo V (Ω) que controlaría colecciones de universos o podrían crear nuevos universos. El físico Alan Guth del MIT, uno de los creadores de la teoría del universo inflacionario, incluso ha calculado la energía necesaria para crear un universo bebé en el laboratorio (la temperatura es de 1.000 billones de grados, que se encuentra dentro del rango de estas civilizaciones hipotéticas)

*Una civilización superior Tipo V (Omega) podría alcanzar el Punto Omega, la construcción de un Generador de Realidad Virtual Universal de Turing. ver “The Fabric Of Reality” de David Deutsch o la física de la inmortalidad de Frank J. Tipler. De existir otras civilizaciones en el Universo éstas podrían seguir dicha mecánica evolutiva alcanzando el Punto Omega.

 

Publicado septiembre 6, 2016 por astroblogspain en Uncategorized