Новое исследование: как внеземные цивилизации могут стать «звездоядными»

Одна из главных проблем астробиологии и поиска внеземного разума (SETI) — предсказание, как будут выглядеть жизнь и внеземные цивилизации. У нас есть лишь один пример обитаемой планеты (Земля) и одна технологически развитая цивилизация (человечество) для построения теорий.

Учёные из Института космических наук «Голубой мрамор» (BMSIS) в серии работ исследуют, как будет развиваться технологическая сфера Земли в будущем. В последней статье, доступной на сервере препринтов arXiv, они предлагают новую интерпретацию шкалы Кардашёва.

Переосмысление шкалы Кардашёва

Шкала, предложенная советским астрофизиком Николаем Кардашёвым в 1964 году, традиционно описывает три типа цивилизаций по уровню потребляемой энергии:

• Тип I (Планетарная): использует всю энергию своей планеты (~4×10¹⁹ эрг/с).
• Тип II (Звёздная): использует всю энергию своей звезды (~4×10³³ эрг/с).
• Тип III (Галактическая): использует энергию всей галактики (~4×10⁴⁴ эрг/с).

Авторы новой работы — Джейкоб Хакк-Мисра (BMSIS), Джордж Профитилиотис (BMSIS, Международный институт космического права) и Клеман Видаль (Свободный университет Брюсселя) — утверждают, что шкалу Кардашёва следует рассматривать не как прогноз развития, а как теоретический верхний предел для цивилизации, зависящей от звёздной светимости.

«Цивилизации могут следовать разным траекториям в расширении пространства и потреблении энергии, — поясняет Хакк-Мисра. — Это связано с компромиссом между "исследованием" и "использованием" ресурсов».

Предел светимости и «звездояды»

Исследователи указывают, что цивилизации, зависящие от светимости звезды, никогда не достигнут энергетических пределов шкалы Кардашёва из-за термодинамических ограничений эффективности.

Однако есть способ обойти этот «предел светимости»: перейти от использования энергии звезды к прямому потреблению её массы и преобразованию её в энергию согласно уравнению Эйнштейна E=mc².

«Цивилизации, которые потребляют звёзды — мы называем их "звездоядами" (stellivores), — смогут выйти за энергетические пределы шкалы Кардашёва», — говорит Хакк-Мисра.

Последствия для SETI

Этот сценарий предлагает новую цель для поисков внеземного разума. Учёные предлагают сосредоточить внимание на аккрецирующих двойных системах — тесных парах звёзд, где вещество перетекает от одной звезды к другой.

«Если некоторые цивилизации действительно эволюционируют в звездоядов, то они могут выглядеть как такие аккрецирующие двойные системы, — отмечает Хакк-Мисра. — Мы не можем утверждать, что все или большинство таких систем являются технологическими цивилизациями, но и не можем исключить, что некоторые из них могут быть таковыми. Стоит держать разум открытым и искать свидетельства продвинутых и экзотических цивилизаций, а не отвергать их возможность до начала поисков».