Astrofísico propõe uma nova maneira gênio de encontrar megaestruturas alienígenas

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Astrofísico propõe uma nova maneira gênio de encontrar
megaestruturas alienígenas
Em 1960, o lendário físico Freeman Dyson publicou seu artigo seminal " Busca de Fontes Estelares
Artificiais de Radiação Infravermelha", na qual ele propôs que poderia haver civilizações extraterrestres
tão avançadas que poderiam construir megaestruturas grandes o suficiente para encerrar sua estrela-
mãe.
Ele também indicou que essas "Esferas Dyson", como elas vieram a ser conhecidas, poderiam ser
detectadas com base no "calor de lixo" que eles emitiram em comprimentos de onda do infravermelho
médio.
Até hoje, as assinaturas infravermelhas são consideradas uma tecnoaignatura viável na Busca por
Inteligência Extraterrestre (SETI).
Até agora, os esforços para detectar Esferas Dyson (e a variação delas) por suas assinaturas de “calor
de resíduos” ficaram vazios, levando alguns cientistas a recomendar a ajuste dos parâmetros de
pesquisa.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.131.3414.1667
https://www.universetoday.com/104919/what-is-a-dyson-sphere/
https://www.planetary.org/sci-tech/seti
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Impressão artística de uma Esfera Dyson. (Fraser Cain, com Midjourney)
Em um novo artigo, Astronomia e Astrofísica Professor Jason T. Wright do Centro de Exoplanetas e
Mundos Habitáveis e do Centro de Inteligência Extraterrestre da Penn State (PSTI) recomenda que os
pesquisadores do SETI refinem a pesquisa procurando por indicações de atividade. Em outras palavras,
ele recomenda procurar por Esferas Dyson com base no que elas poderiam ser usadas, em vez de
apenas assinaturas de calor.
A chave para o estudo de Wright é o Landsberg Limit, um conceito em termodinâmica que representa o
limite de eficiência teórica para a colheita da radiação solar.
Isso é vital, já que a proposta original de Dyson foi amplamente baseada na ideia de que toda a vida
explora gradientes de energia livre, como formas de vida fotossintéticas que dependem dela para
produzir gás oxigênio e nutrientes orgânicos.
Ele argumentou ainda que a vida tecnologicamente avançada poderia crescer para aproveitar e explorar
maiores quantidades dessa energia. No entanto, esta capacidade tem um limite absoluto: a energia total
https://arxiv.org/pdf/2309.06564.pdf
https://sites.psu.edu/astrowright/jason-t-wright-assistant-professor-of-astronomy-and-astrophysics/
https://exoplanets.psu.edu/
https://www.pseti.psu.edu/
https://www.sciencealert.com/thermodynamics
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liberada de uma estrela (luz visível, infravermelho, ultravioleta, etc.).
https://youtu.be/QnFAQrR58SY
Como a energia deve ser conservada, Freeman Dyson argumentou que parte dessa energia deve ser
expelida da estrutura de Dyson como calor residual. Aproveitando os avanços da astronomia
infravermelha, um campo em expansão no tempo de Dyson, os astrônomos poderiam teoricamente
medir a energia usada por uma civilização avançada, procurando esse calor.
Até o momento, apenas três estudos de infravermelho médio foram conduzidos, incluindo o Satélite
Astronômico Infravermelho (IRAS), Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e AKARI.
“Tradicionalmente, procuramos a emissão infravermelha das estrelas para ver se elas têm material
orbital quente da luz das estrelas”, disse Wright ao Universe Today por e-mail.
“Se não é o tipo de estrela que normalmente tem material orbitando-o, então podemos olhar mais de
perto para ver se o material se parece com poeira ou outra coisa.”
No entanto, todas as buscas que foram tentadas até o momento foram um pouco prejudicadas pelo fato
de que não há uma teoria subjacente de como seria o calor residual, já que as propriedades dos
materiais de uma Esfera de Dyson permanecem desconhecidas.
Vários modelos teóricos foram propostos por astrofísicos (incluindo o próprio Wright) para como suas
assinaturas térmicas podem parecer, mas estes têm sido bastante simples e baseados em inúmeras
suposições.
Estes incluem a simetria esférica da concha e sua distância orbital da estrela, ao mesmo tempo em que
não prevê temperaturas típicas, interações radiativas ou profundidades ópticas do material.
Isso levanta outro conceito vital que Wright considerou, que tem a ver com o propósito da estrutura de
Dyson (que "trabalho" ele executa?), a partir de qual inferências sobre suas propriedades materiais
podem ser feitas.
https://youtu.be/QnFAQrR58SY
https://www.jpl.nasa.gov/missions/infrared-astronomical-satellite-iras
https://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/mission/index.html
https://www.cosmos.esa.int/web/akari
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Dyson reconheceu que capturar a energia de uma estrela era apenas uma possível motivação para
construir tal megaestrutura. Por exemplo, vários pesquisadores do SETI propuseram que uma estrutura
de Dyson poderia ser usada como um motor estelar que poderia mover estrelas (um Shkadov Thruster)
ou como um supercomputador massivo (um Matrioshka Brain).
Como seu homônimo, um Matrioshka Brain tem uma estrutura aninhada, onde a camada interna absorve
a luz solar direta e as camadas externas exploram o calor residual da camada interna para otimizar a
eficiência computacional.
Além disso, Wright abordou os desafios de engenharia de construir tal estrutura. Enquanto Dyson se
concentrou nas leis da física como a única base para a existência de megaestruturas, Wright também
considerou os aspectos práticos da engenharia envolvidos.
A partir disso, ele se aventurou que a civilização poderia ser motivada a construir gradualmente seções
de uma Esfera para aumentar gradualmente seu volume habitável em torno de uma estrela.
Com tudo isso em mente, Wright aplicou a termodinâmica da radiação às esferas de Dyson como
máquinas de computação e quais seriam as consequências observáveis.
Ele concluiu que há pouca ou nenhuma vantagem na criação de conchas de nidificação e que o uso
ideal de massa favoreceria esferas de Dyson menores e mais quentes. Além disso, ele indicou que
haveria diferenças observáveis entre as Esferas Dyson "completas" (totalmente reunidas em torno de
uma estrela) e aquelas ainda em andamento.
Como explicou Wright:
“Ao contrário das expectativas de alguns autores de que as esferas Dyson seriam
extremamente grandes e frias para maximizar sua eficiência, acho que para um orçamento
de massa fixa, a configuração ideal é realmente para esferas muito pequenas e quentes que
capturam a maioria, mas não toda a luz que escapa. [W] pode expandir nossos parâmetros
de pesquisa para temperaturas bem acima de 300K (um pouco mais quente do que a Terra)
porque a extração de trabalho da luz das estrelas é mais eficiente perto da estrela, onde as
coisas são mais quentes.
Essas descobertas podem ajudar a informar futuras pesquisas sobre estruturas de Dyson, que
infelizmente são limitadas no momento.
Uma exceção notável é o trabalho do estudante de doutorado Mathias Suazo (Universidade de Upsalla)
e seus colegas do Projeto Hefesto.
Suazo apresentou seu trabalho em junho como parte do 2o Simpósio Anual do Estado da Pensilvânia,
onde explicou como os cientistas do projeto combinaram dados do Observatório Gaia da ESA, Two
Micron All Sky Survey (2MASS) e do Wide-field Infrared Survey (WISE) da NASA para estreitar a busca
por assinaturas térmicas que poderiam indicar a presença de megaestruturas.
Os dados combinados revelaram cerca de 5 milhões de possíveis candidatos dentro de um volume de
1.000 anos-luz de diâmetro. Depois de criar um modelo de "melhor ajuste" baseado em perfis de
https://www.daviddarling.info/encyclopedia/S/Shkadov.html
https://www.katalog.uu.se/profile/?id=N19-1954
https://www.universetoday.com/162744/the-2nd-annual-penn-state-seti-symposium-and-the-search-for-technosignatures/
https://sites.psu.edu/setisymposium2023/
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia
https://irsa.ipac.caltech.edu/Missions/2mass.html
https://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/main/index.html
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temperatura e luminosidade que eliminaram possíveis fontes naturais, Suazo e sua equipe peneiraram a
lista para 20 candidatos viáveis.
Essas fontes provavelmente estarão sujeitasa observações de acompanhamento por telescópios de
próxima geração em um futuro próximo. Enquanto isso, a busca continua e, embora não tenha produzido
evidências definitivas de megaestruturas, a possibilidade permanece.
Como Dyson disse ao abordar as possíveis motivações para tal engenharia, “Minha regra é que não há
nada tão grande nem tão louco que uma em cada milhão de sociedades tecnológicas possa não se
sentir motivada a fazer, desde que seja fisicamente possível”.
Se apenas um punhado de civilizações avançadas se comprometeu com projetos de mega-engenharia
em nossa galáxia, vamos fareja-los mais cedo ou mais tarde!
Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.
https://www.universetoday.com/
https://www.universetoday.com/163201/we-should-be-looking-for-small-hot-dyson-spheres/