Quanto tempo levaria para uma civilização alienígena povoar uma galáxia inteira?

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Digamos que existam alienígenas por aí.



Digamos também que eles são um pouco mais avançados tecnologicamente do que nós. Então, eles podem construir naves de algum tipo que a) tenham IA que pode se auto-replicar se eles encontrarem um planeta com materiais para construir mais sondas, ou 2) carregar alienígenas com eles que podem se estabelecer*um planeta adequado que eles encontram. Eles então se estabelecem, crescem e enviam mais navios quando são capazes.

Quanto tempo demoraria para povoar toda a galáxia?







É uma pergunta interessante. Queremos saber se We Are Alone, por exemplo, e se estamos sendo visitados por alienígenas (spoiler: Nós não somos ) É uma grande galáxia - a Via Láctea é um disco plano com cerca de 120.000 anos-luz de diâmetro - e se você tem navios relativamente rápidos, ainda assim leva muito tempo para cruzá-lo.

Mas a premissa envolve crescimento exponencial, então a disseminação dos assentamentos significa mais crescimento, o que significa mais assentamentos, continuamente. Os alienígenas se espalhariam pela galáxia em uma onda. Qual seria a aparência disso? E quanto tempo demoraria?

palmeras en la nieve tomates podridos

Este problema foi resolvido muitas vezes, mas um artigo recente de uma equipe de astrônomos (um dos autores é Jason Wright, sobre quem já escrevi muitas vezes, como aqui, aqui, aqui e aqui) vê isso de uma forma um pouco diferente. Eles fazem algumas suposições interessantes e o que descobrem é que, mesmo sendo realmente pessimistas, a galáxia inteira pode ser explorada em menos de 300 milhões de anos, muito menos do que o tempo de vida da galáxia.

Primeiro, assista a uma simulação mostrando seus resultados, e então podemos olhar suas suposições e resultados:





Cada ponto representa uma estrela, e eles podem orbitar o centro da galáxia devido à gravidade (isso é crítico, como veremos em breve).

A primeira civilização surge à direita do centro galáctico imediatamente, mostrada como um ponto vermelho. A exploração expande os alienígenas para estrelas próximas; lentamente no início, e as estrelas se movem até a metade da galáxia antes que novos assentamentos sejam feitos. Mas então as coisas entram em alta velocidade rapidamente, e em menos de duas rotações galácticas os alienígenas basicamente povoam a maior parte da galáxia, especialmente em direção ao centro.

Veja bem, esta simulação é conservadora. Ele assume que as naves têm um alcance limitado a 10 anos-luz - cerca de uma dúzia de estrelas estão a esta distância da Terra - e viajam a 1% da velocidade da luz. Além disso, eles presumem que qualquer planeta colonizado por esses alienígenas leva 100.000 anos para ser capaz de lançar suas próprias naves. Parece muito tempo, mas pouco importa. Os alienígenas aumentam rapidamente, e nós terminamos com uma Via Láctea rica em alienígenas (se as sondas forem mais rápidas e tiverem maior alcance, então a galáxia inteira pode ser explorada em menos de alguns milhões de anos; veja bem, isso é quase instantâneo em comparação com a idade de a galáxia, mesmo permitindo alguns bilhões de anos para planetas abundantes em elementos pesados ​​se formarem )

Surpreendentemente, mesmo que as naves sejam realmente lentas, movendo-se apenas a 30 quilômetros por segundo (mais ou menos a velocidade das sondas interplanetárias que temos agora), a expansão ainda cresce rapidamente.

Um mapa moderno da Via Láctea, mostrando o Sol abaixo do centro. Apesar de ter 120.000 anos-luz de diâmetro, mesmo usando uma tecnologia relativamente modesta, ele poderia ser explorado em apenas algumas centenas de milhões de anos. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Ferida (SSC / Caltech)Mais Zoom

Um mapa moderno da Via Láctea, mostrando o Sol abaixo do centro. Apesar de ter 120.000 anos-luz de diâmetro, mesmo usando uma tecnologia relativamente modesta, ele poderia ser explorado em apenas algumas centenas de milhões de anos. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Ferida (SSC / Caltech)

Algumas dessas coisas já sabemos há algum tempo. O que há de novo aqui é que as estrelas podem se mover . Como leva muito tempo para um novo assentamento ser capaz de lançar uma nave, as estrelas se movem consideravelmente enquanto orbitam a galáxia. Com o tempo, isso traz novas estrelas até mesmo para o alcance muito limitado dessas naves, permitindo que a expansão continue. Se o alcance for maior (10 anos-luz é bastante limitado), a expansão pode acontecer ainda mais rapidamente.

Por causa disso, a onda de assentamento é impulsionada mais pelo movimento estelar do que pelos próprios navios. Vemos que conforme a onda se expande por aí a galáxia em vez de em um círculo crescente ao redor do planeta original. Além disso, conforme a onda se move para dentro, as estrelas ficam mais próximas umas das outras, então a onda de expansão viaja extremamente rapidamente em direção ao centro.

As conclusões que eles tiram disso são muito legais. Em simulações em que as estrelas não estão se movendo, a onda pode parar e morrer, mas nesta nova estrelas podem entrar no alcance (assumindo que os alienígenas tenham uma longa vida de civilização tecnológica; eles assumem 100 milhões de anos). Se o tempo de vida for mais curto, os cálculos mostram que você pode obter regiões da galáxia densas com civilizações cercadas por vazios onde nenhum planeta está colonizado.

Esse último é realmente interessante. Isso significa que você pode ter planetas que são adequado para se estabelecer, mas ainda instável pelos alienígenas.

Isso poderia ser uma resposta ao chamado Fermi Paradox : Se os alienígenas têm tecnologia, por que não os vemos? Eles deveriam estar aqui agora!

A resposta óbvia aqui é que eles podem muito bem ter vindo aqui, mas isso foi há muito tempo. Os autores mostram que é possível que a Terra não tenha sido visitada pelo menos nos últimos milhões de anos, caso em que qualquer evidência de alienígenas seria difícil de encontrar, especialmente se a vida de sua civilização for relativamente curta.

Estou pensando que eles podem ter uma tecnologia de comunicação um pouco mais sofisticada do que esta. Crédito: Getty Images / Donald Iain SmithMais Zoom

Estou pensando que eles podem ter uma tecnologia de comunicação um pouco mais sofisticada do que esta. Crédito: Getty Images / Donald Iain Smith

Outra conclusão, que pode ser encontrado em outro jornal , é que olhar em direção aos centros das galáxias pode ser a melhor maneira de buscar uma nova vida. Supondo que existam planetas lá, e eles sejam seguros para se estabelecerem, esta seria a parte mais populosa de uma galáxia.

Há muito, muito mais em tudo isso, e Wright discute as implicações ainda mais em seu blog; Vejo este artigo de 2019 , e outro ele acabou de escrever que segue com algumas das idéias da nova simulação.

Sempre adorei a ideia de que, embora possamos especular sobre a existência de alienígenas, também podemos usar matemática e física para modelar como eles podem se expandir na galáxia. E mesmo fazendo suposições muito conservadoras, podemos chegar a algumas conclusões muito interessantes sobre onde eles podem estar e por que não os vimos, mesmo que existam.

Sempre fui reticente em basear quaisquer conclusões na psicologia alienígena: talvez eles não queiram explorar, ou querem e nos encontraram, mas nos deixam em paz (o Hipótese do Zoo ) Mas é necessário apenas um além de nós, e muitas sociedades de humanos em nosso planeta sentem a necessidade de explorar (ainda que por razões diferentes). Não é muito bobo pensar que outras pessoas possam sentir o mesmo.

E o fato de que este novo resultado aponta que pode haver bolsões de planetas inexplorados na galáxia me atrai. Assim, podemos ser aqui e eles podem ser lá fora e ainda não os conhecemos.

É mais do que um pouco como Jornada nas Estrelas . Pode ser Dia do Primeiro Contato ainda está à nossa frente.

Enterprise e o planeta GenesisMais Zoom

Empreendimento e o planeta Genesis de Star Trek II: a ira de Khan . Crédito: Paramount Pictures


* Eu evito a palavra problemática colonizar aqui de propósito. Não quero me aprofundar nisso e nas questões associadas aqui; observe também que estamos falando de alienígenas aqui, portanto, as considerações sociológicas podem ser apresentadas por enquanto.