04.03.20: To forskere ved Harvard University mener at energien fra en supernovaeksplosjon kan benyttes av tilstrekkelig avanserte sivilisasjoner til å akselerere fartøy som kan surfe på lyset og trykkbølgen fra en eksploderende stjerne på samme måte som surfere på stranden bruker bølgene til å oppnå stor fart. Finnes det en armada av seil rundt stjerner som snart skal eksplodere?
av Anne Mette Sannes
Nanosonde med seil på vei mot Proxima b.
Illustrasjon: Breakthrough Initiatives
Professor Manasvi Lingam og Abraham Loen ved Harvard har forsket på hvordan interstellare fartøy kan utnytte lyset og utblåsningen som følger av supernovaeksplosjoner på samme måte som en seilbåt utnytter vinden. Loen er direktør ved det velrenommerte astronomi-instituttet ved Harvard University og leder for Institute for Theory and Computation (ITC) ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics og var en av de to forskerne som fremsatte forslaget om at ‘Oumuamua som ble oppdaget i vårt solsystem i 2017 kunne være et 0,3 til 0,9 mm tykt seil sendt fra et annet solsystem enten bevisst, eller at det hadde havnet her på vidvanke.
Det mystiske objektet ble først klassifisert som en komet, deretter til å være en asteroide for igjen å bli klassifisert som en komet inntil man forsto at det faktisk ikke passet med noe vi kjente i vårt solsystem. 'Oumuamua krysset Mars-banen 1. november 2017, Jupiter-banen i mai 2018 og Saturns bane i 2019 før objektet fortsatte ut av Solsystemet i retning stjernebildet Pegasus.
Kunstnerisk fremstilling av det interstellare objektet 1I/2017 U1 (‘Oumuamua) mens det beveget seg gjennom Solsystemet etter oppdagelsen i oktober 2017. Objektet er opptil 10 ganger lenger enn det er bredt, noe som er ulikt alle andre objekter som er observert i vårt solsystem.
Illustrasjon: Joy Pollard / Gemini Observatory / AURA / NSF.
Loen er også leder av Breakthrough Starshot Advisory Comittee. Breakthrough Starshot er en organisasjon som arbeider med å lage et laserdrevet lysseil som kan sendes til Proxima b (planeten som i 2016 ble oppdaget rundt vår nabostjerne Proxima Centauri), og som vil kunne akselereres til 20 % av lyshastigheten ved hjelp av lasere og nå Proxima b på 20 år.
Et solseil på sin ferd mot Proxima b.
Illustrasjon: Kevin Gill / Wikipedia
Studien til Lingam og Loen – Propulsion of Spacecrafts to Relativistic Speeds Using Natural Astrophysical Sources – er også tittelen på en artikkel av Loen i Scientific American. Studien baserer seg ikke bare på hvordan man kan utnytte supernovaeksplosjoner, men også på hvordan andre lyssterke kilder kan utnyttes, for eksempel sorte hull og pulsarer. Det finnes allerede eksempler på at naturlige fenomener gjør nettopp dette, for eksempel har man sett at stjerner med svært høy hastighet har blitt akselerert av supernovaeksplosjoner.
Store og masserike stjerner eksploderer som supernovaer.
Foto: NASA's Goddard Space Flight Center
Fire måter en supernova kan eksplodere på. Film: NASA Jet Propulsion Laboratory
Hvordan vil et slikt seil fungere?
Sammenlignet med vanlige lysseil og magnetiske seil (magsails), vil et seil som utnytter energien fra en eksploderende stjerne kunne nå relativistiske hastigheter uten hjelp fra for eksempel lasere.
Solvinden ville bare klart å akselerere et slikt seil opp til en tusendedel av lyshastigheten (0,001c) selv om seilet startet reisen så nær som 10 ganger solradien – det nærmeste solsonden Parker Solar Probe vil komme Solen. Ifølge Loen vil en supernova være i stand til å akselerere et lett seil med en vekt på mindre enn 0,5 gram pr. kvadratmeter til rundt en tidel av lyshastigheten (0,1c) selv om seilet befinner seg millioner av kilometer unna selve eksplosjonen.
Slike seil må også plasseres i en standby-konfigurasjon slik at de ikke blir skjøvet unna av strålingen fra stjernen i tiden frem til eksplosjonen skjer. Det er også viktig at man velger seilets akselerasjonsvei med omhu for å bli blåst ut i riktig retning mot planlagt destinasjon.
Selve seilet må i tillegg være laget av et sterkt reflekterende materiale slik at det ikke trekker til seg for mye varme og brenner opp, og også ha en form for beskyttelse (for eksempel et skjold) som kan beskytte seilet mot gass og partikler i interstellart rom. Selv de minste partikler kan utgjøre en stor risiko for kollisjon, og de største utfordringene med omkringliggende gass er at den kan være svært tett rundt en stor og masserik stjerne som følge av tett stjernevind før eksplosjonen.
En måte å løse problemet på kan være å folde sammen seilet både under ferden mot stjernen og også under den videre ferden etter supernovaeksplosjonen etter at ønsket fart er nådd. På den måten vil risikoen for kollisjon minske slik at seilet kun åpner seg (som en paraply) straks lyset fra eksplosjonen begynner å øke.
De ovennevnte utfordringene bør være overkommelige slik at tilstrekkelig avanserte sivilisasjoner vil kunne være i stand til å posisjonere slike seil rundt stjerner som er i sine siste faser. Seilene kan transporteres til bestemmelsesstedet i god tid før eksplosjonen ved hjelp av billige kjemiske raketter. Reisen vil ta millioner av år gjennom molekylskyen som en gang ga liv til den masserike stjernen. Kun sivilisasjoner i stjernens omgivelser vil kunne benytte kjemiske raketter til å nå stjernen før den eksploderer.
Animasjonen viser en supernovaeksplosjon. Klikk på bildet for å se filmen!
Foto/film: ESA/Hubble/L. Calcada
Større utfordringer
Det umiddelbare spørsmålet som melder seg er hvordan man kan forutsi en supernovaeksplosjon, og ikke minst: Hvordan komme seg dit med seilet i tide? Seilfartøyet må naturlig nok være der allerede når eksplosjonen skjer, men hvordan vet man når en masserik stjerne eksploderer? Slike eksplosjoner er ikke bare sjeldne, én pr. 50 år i vår galakse (vi er på overtid, forrige gang det skjedde i vår galakse var i 1604) og de kan kun forutsies med stor feilmargin som kan være på hundretusener av år.
Et eksempel er stjernen Betelgeuse som mange har ment er i ferd med å eksplodere til en supernova siden stjernens lysstyrke den senere tid har avtatt. Men årsaken til lysstyrkereduksjonen er trolig en støvsky som skygger for deler av stjernen, noe som er normalt for denne typer stjerner. Det vil derfor være nødvendig med langt mer nøyaktige estimater for når slike eksplosjoner vil komme til å skje i tillegg til at man må tenke svært langsiktig.
Krabbetåken er restene etter en supernova som eksploderte i år 1054. I midten av den ekspanderende gass-skyen er en knøttliten, men supertett stjernerest – en nøytronstjerne.
Foto: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)
En sverm av seil rundt masserike stjerner?
Dersom det finnes mange teknologiske sivilisasjoner i vår galakse, kan det finnes en sverm av slike seil rundt masserike stjerner som for eksempel Betelgeuse og Eta Carinae som venter på at stjernen skal eksplodere. Når ekstremt masserike stjerner som Eta Carinae eksploderer kan det dannes et sort hull og produseres et gammaglimt som kan ses fra hele galaksen. Seil som måtte befinne seg i retning av slike stråler når eksplosjonen skjer vil få et ekstremt kraftig dytt og gjøre dem i stand til å krysse hele Melkeveigalaksen på under en menneskealder.
‘Oumuamua – et supersurfende seil?
Ikke minst vil slike seil kunne fungere som budbringere til andre solsystem og gi andre sivilisasjoner et tegn på at det finnes intelligent liv også andre steder i galaksen. For alt vi vet kan det være at gjesten ‘Oumuamua som besøkte Solsystemet nettopp var et supernovasurfende seil som i så fall må ha besøkt flere andre solsystem og dermed bremset farten før det nådde vårt solsystem.
Dersom vi hadde kommet lenger i den teknologiske utviklingen og de planlagte romheisene hadde vært i drift, ville man kunne ha benyttet disse som en slynge, og sondene kunne dermed ha nådd ut til 'Oumuamua på relativt kort tid og gitt oss svar på hva dette objektet faktisk er. Det samme gjelder dersom Starshot-prosjektet hadde være operativt.
Teknosignaturer
Teknosignaturer er observerte signaler som vil gjøre oss i stand til å bevise eksistensen av teknologisk avansert liv andre steder i Universet. Den mest kjente teknosignaturen er radiosignaler, men det finnes også mange andre som ennå ikke er fullt utforsket.
Begrepet teknosignaturer har en videre betydning enn det tradisjonelle begrepet Search for extraterrestrial intelligence (SETI) som generelt har vært begrenset til kommunikasjonssignaler. Teknosignaturer som radio- eller laserstråling, tegn på enorme, kunstige strukturer (for eksempel en Dyson-sfære) eller en forurenset atmosfære, kan være tegn på intelligent liv.
En dyson-sfære er en enorm struktur/konstruksjon som omhyller stjernen og som tar opp all energi stjernen sender ut.
Illustrasjon: Kevin Gill / Wikipedia
Loen og Lingam foreslår at det letes etter teknosignaturer eller radiosignaler i nærheten av energirike objekter som supernovaer og kvasarer. Også det såkalte buesjokket fra et seil som oppnår ekstrem hastighet når det blåses bort fra stjernen under en supernovaeksplosjon vil kunne være en biosignatur. Masserike stjerner eller rester etter supernovaeksplosjoner vil kunne være nye, interessante mål for SETI-instituttet. Selv om slike seil kan være vanskelig å oppdage, vil summen av buesjokk eller kommunikasjonssignaler kunne oppdages med allerede eksisterende teleskoper.
Dersom det finnes mange teknologiske sivilisasjoner i vår galakse kan det finnes en sverm av slike seil rundt masserike stjerner som venter på at stjernen skal eksplodere.
Foto: NASA, ESA, and T. Brown (STScI)
Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!
Hva kan du se i kveld?
Følg med på planeter, stjerner og månefaser samt spennende fenomener som f.eks. nordlys, perlemorskyer, lysende nattskyer m.m.
Les mer
Forsiden
.jpg )
.png )
