Une civilisation avancée pourrait résister à l'expansion accélérée de l'univers

En ce qui concerne les menaces existentielles pour l'humanité, certains problèmes sont plus urgents que d'autres. Maladie, guerre nucléaire, famine, impact d'astéroïde : tous ont une probabilité bien étudiée de nuire à la société à l'époque actuelle. Ces menaces instillent à juste titre un minimum de peur dans le cœur et l'esprit de beaucoup.

Mais une menace qui se trouve près du bas de la liste est l'expansion accélérée de l'univers. En effet, il n'a pas été considéré du tout comme une menace claire jusqu'à présent.

Aujourd'hui, cela change, au moins un peu, grâce aux travaux de Dan Hooper, physicien des particules au Fermi National Accelerator Laboratory à Batavia, Illinois. Hooper souligne que nous sommes incapables d'étudier, de communiquer ou d'influencer les choses au-delà de l'horizon cosmique, qui est la distance maximale que la lumière peut parcourir jusqu'à nous à l'âge de l'univers.

Il peut y avoir beaucoup de choses au-delà de l'horizon cosmique : des étoiles, des galaxies et même des civilisations. Mais comme leur lumière ne peut jamais nous atteindre, nous ne pouvons ni les contacter ni les voir.

Mais l'horizon cosmique change. Hooper a déterminé comment cela affectera notre voisinage dans l'univers, que les astronomes appellent le groupe local. Il s'agit de l'ensemble d'environ 50 galaxies proches qui sont gravitationnellement liées à la Voie lactée et qui sont sur le point d'entrer en collision au cours des prochains billions d'années pour former une seule supergalaxie.

Par conséquent, le groupe local sera la maison de l'humanité dans un avenir prévisible. Pendant des milliards d'années, nous pourrions même le coloniser, sautant d'un système stellaire à l'autre et exploitant l'énergie de chaque soleil en cours de route.

Cependant, l'accélération de l'expansion de l'univers envoie des galaxies au-delà de l'horizon à un rythme qui ne cesse d'augmenter. En conséquence, au cours des quelque 100 prochains milliards d'années, toutes les étoiles résidant au-delà du groupe local tomberont au-delà de l'horizon cosmique et deviendront non seulement inobservables, mais entièrement inaccessibles, explique Hooper.

C'est un problème pour une civilisation avancée car cela limite le nombre de nouvelles étoiles pouvant être exploitées.

La question sur laquelle Hooper se penche est donc de savoir s'il y a quelque chose qu'une civilisation avancée peut faire pour atténuer les effets de cette expansion accélérée. Et il s'avère qu'il y en a.

Tout d'abord, un peu de contexte. Dans les années 1960, le légendaire physicien Freeman Dyson a émis l'hypothèse que les civilisations avancées tenteraient de recueillir autant d'énergie que possible de leurs soleils. Il a suggéré que la manière évidente de le faire était d'encercler entièrement chaque étoile avec une sphère qui capte toute la lumière produite. Cette énergie peut ensuite être exploitée et la chaleur résiduelle rayonnée dans l'espace sous forme d'ondes submillimétriques ou de lumière infrarouge.

Les soi-disant sphères Dyson ont atteint le statut de culte. Les écrivains de science-fiction ont écrit des volumes à leur sujet. Plus important encore, les astronomes ont recherché la signature de rayonnement distinctive qu'ils doivent produire, jusqu'à présent sans succès.

Le travail de Hooper ajoute une nouvelle tournure au conte. Son idée est qu'une civilisation avancée pourrait construire une sphère qui émet des radiations résiduelles dans une direction spécifique. Ce rayonnement accélérerait la sphère - et l'étoile qu'elle contient - dans la direction opposée.

Au fil du temps, une civilisation avancée pourrait utiliser cette technique pour rassembler des étoiles comme source d'énergie et ainsi les maintenir à l'intérieur de l'horizon cosmique à mesure que l'univers s'étend.

Une question importante est de savoir quel type d'étoiles conviendrait à cette entreprise. Hooper dit que les grandes étoiles ont tendance à être plus âgées et qu'elles manqueraient donc de jus lorsqu'elles sont manoeuvrées. En revanche, les très petites étoiles produisent moins d'énergie et ne peuvent pas accélérer rapidement. Ces étoiles ne pouvaient pas être manœuvrées assez rapidement pour rester à l'intérieur de l'horizon.

La conclusion de Hooper est que des étoiles d'environ la même masse que le soleil seraient les mieux adaptées à ce type de transport galactique. Il dit que la concentration des étoiles de cette manière augmenterait la quantité d'énergie disponible pour les civilisations par un facteur de plusieurs milliers. Et cela pourrait les faire durer beaucoup plus longtemps qu'il ne serait autrement possible.

Il y a une prédiction mesurable du travail de Hooper. Si les civilisations avancées ont déjà commencé ce processus de collecte d'étoiles, il devrait être observable pour les astronomes. Une telle civilisation pourrait apparaître comme une région jusqu'à des dizaines de mégaparsecs de rayon dans laquelle la plupart ou la totalité des étoiles plus légères que [deux masses solaires] sont entourées de sphères de Dyson, conclut-il.

Nul doute que les astronomes rechercheront avec impatience une telle signature.

Cependant, le travail de Hooper repose sur deux hypothèses. La première est qu'une civilisation avancée tentera de maximiser sa consommation d'énergie. Ce n'est en aucun cas certain. Peut-être que ces civilisations apprendront à se débrouiller avec ce qu'elles ont. La Terre en a certainement besoin.

La deuxième hypothèse est que les cosmologistes ont raison de penser que l'expansion de l'univers s'accélère. Encore une fois, ce n'est pas un slam dunk.

De nombreux chercheurs sont mal à l'aise avec l'idée que l'univers s'étendra pour toujours, et encore plus mécontents avec l'idée que cette expansion s'accélère. La plus grande préoccupation est peut-être que cette accélération viole le principe de conservation de l'énergie, pierre angulaire de la physique moderne.

Les civilisations avancées sont plus susceptibles d'avoir résolu cette énigme. Ainsi, l'absence de sphères Dyson dans les groupes imaginés par Hooper pourrait simplement être la preuve que nos cosmologistes se sont trompés.

Réf : arxiv.org/abs/1806.05203 : La vie contre l'énergie noire : comment une civilisation avancée pourrait résister à l'accélération de l'expansion de l'univers

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