احتمال برقراری ارتباط توسط موجودات فرازمینی با اشعههای نوترینو
در سال ۱۹۶۰ میلادی فیزیکدان معروف، فریمن دایسون (Freeman Dyson) نظریهای جنجالی صادر کرد. وی در مقالهای با عنوان «جستوجو برای منابع ستارهای تشعشعات فروسرخ» ذکر کرد که حیات پیشرفته فرازمینی ممکن است از طریق جستوجو برای یافتن نشانههای ساختارهای مصنوعی بسیار بزرگی که کل یک سامانه ستارهای را دربرمیگیرند (ابرساختارها)، یافت شود. از آن زمان تاکنون دانشمندان بسیاری فرضیههایی دیگر در مورد ابرساختارهای احتمالی مطرح کردهاند.
همچون فرضیه مطرحشده توسط دایسون، فرضیههای دیگر نیز به دنبال ارائه سرنخهایی برای ادامه مسیر جستوجوی حیات فرازمینی توسط انسان بودهاند. اخیرا نیز دکتر آلبرت جکسون (Albert Jackson) از شرکت آمریکایی ترایتون سیستمز (Triton Systems) تحقیقی را منتشر کرده است که در آن موضوعی جدید مطرح شده است: چگونه موجودات فرازمینی میتوانند با تکیه بر ستارههای نوترونی یا سیاهچالهها اشعههای نوترینو را برای برقراری ارتباطات متمرکز کنند.
به طور خلاصه حضور ابرساختارها کاملا به این بستگی دارد که یک تمدن فرازمینی بر اساس مقیاس کارداشف (Kardashev Scale) در کدام دسته قرار میگیرد. مقیاس کارداشف مقیاسی برای طبقهبندی تمدنهای هوشمند کیهانی است که در سال ۱۹۶۴ توسط ستارهشناس روس نیکلای کارداشف (Nikolai Kardashev) ارائه شد. این مقیاس تمدنهای هوشمند را به سه گونه تقسیم میکند: تمدن گونه ۱ تمدنی است که تمامی گونههای انرژی موجود در سیاره خود را تحت کنترل درآورده و از آن استفاده میکند؛ تمدن گونه ۲ تمدنی است که به تمام انرژی تولیدشده توسط ستاره خود (مانند خورشید) تسلط یافته و از آن بهره میگیرد و تمدن گونه ۳ تمدنی است که تمامی انرژی کیهانی قابل دسترس را مهار کرده و از آن استفاده میکند. در مقاله نوشتهشده توسط جکسون، وی اشاره میکند که یک تمدن گونه ۲ قادر به مهار کردن یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله از طریق ساخت منظومهای بزرگ از ماهوارههای انتقال نوترینو (neutrino-transmitting satellites) میباشد.
دکتر جکسون مقاله خود را با تیتری از مقاله سال ۱۹۶۶ دایسون شروع میکند: «جستوجو برای فناوریهای فرازمینی». در این بخش وی اهداف خود را به طور خلاصه بیان میکند: «هدف اول من این است که در مورد بزرگترین فعالیتهای مصنوعی که تنها عامل محدودکننده آنها قوانین فیزیک است فکر کنم و به دنبال چنین فعالیتهایی بگردم.» وی در مقالههای قبلی خود اشاره کرده بود که چگونه هوشهای فرازمینی پیشرفته میتوانند از سیاهچاله به عنوان لنز گرانشی برای ارسال امواج گرانشی در گستره کهکشان استفاده کنند. این فرضیه بر اساس تحقیقهای است که اخیرا در مورد امواج گرانشی صورت گرفته است. بر اساس این تحقیقها امواج گرانشی که در سال ۲۰۱۶ کشف شدهاند میتوانند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار بگیرند.
جکسون در مقالهای دیگر پیشنهاد کرده است که یک تمدن به اندازه کافی پیشرفته میتواند از همین نوع لنز برای ساخت یک مولد لیزر استفاده کند. در هر دو صورت ملزومات فناوری بسیار سرسامآور خواهد بود و نیازمند زیرساختهایی در مقیاس ستارهای میباشد. نوترینوها نیز میتوانند همچون امواج گرانشی در مقیاس بین ستارهای سفر کنند و بنابراین احتمال استفاده از آنها برای انتقال اطلاعات وجود دارد.
از نظر دکتر جکسون نوترینوها در مقیاسه با اشعههای متمرکز فوتون (یا همان لیزر) مزایایی دارند: نوترینوها از هر منبعی با ضریب میرایی بسیار کم به مقصد میرسند که در مقیاس کهکشانی مزیتی بزرگ محسوب میشود. فوتونها در طول موجهایی همچون فروسرخ به خوبی از گاز و گرد و غبار عبور میکنند (که همین موضوع دلیل استفاده تلسکوپ جیمز وب (James Webb Space Telescope) از حسگر فروسرخ میباشد) اما باز هم مقداری از اشعهها جذب میشوند. نوترینوها میتوانند در سطح کیهان تقریبا بدون هیچ جذبی سفر کنند. در مورد این که چگونه چنین مولدی میتواند ساخته شود، جکسون با اشاره به مقالات دایسون و مقیاس کارداشف میگوید فیزیک مورد نیاز فراتر از فهم ماست اما یک تمدن گونه ۲ احتمالا از پس آن برمیآید.
به بیان ساده، این مفهوم از پدیدهای به نام همگرایی گرانشی (gravitational lensing) بهره میبرد. همگرایی گرانشی زمانی اتفاق میافتد که حجم عظیمی از مواد، مانند یک کهکشان عظیم یا گروهی از کهکشانها، یک میدان گرانشی ایجاد میکنند که نور اشیاء پشت سر خود را در همان خط دید، تغییر داده و بزرگنمایی میکند. این حالت به محققان اجازه میدهد تا به مطالعه جزئیات کهکشانهای قدیمی و بسیار دور بپردازند. در این مورد بخصوص، منبع نوری نوترینوها هستند و متمرکز کردن آنها باعث ایجاد یک سیگنال قویتر میشود. جکسون توضیح میدهد: «یک سیاهچاله یا ستاره نوترینویی، لنزی گرانشی است که نوترینوها را به صورت یک اشعه فشرده متمرکز میکند. این اشعه به حدی متمرکز است که برای مهار آن باید حدودا ۱۰ به توان ۱۸ عدد آنتن فرستنده در اطراف لنز گرانشی استفاده کرد.»
این ایده نیز همچون کره دایسون (Dyson sphere)، ایدهایست که تمدنهای گونه ۲ از پس آن برمیآیند. به عبارت دیگر تمدنی که قادر به مهار و هدایت انرژی ستاره خود باشد (در مقیاس 4×1026وات)؛ چندین تریلیون برابر انرژیای که انسان اکنون به صورت سالانه مصرف میکند و بد نیست بدانید بر اساس مقیاس کارداشف، ما انسانها هنوز یک تمدن گونه ۰ هستیم.
نظریههای دایسون و جکسون پیامدهای جالبی در زمینه جستوجو برای یافتن هوش فرازمینی داشته است. با فرض بر این که تمدنهای فرازمینی پیشرفته ممکن است از نوترینوها برای برقراری ارتباط استفاده کنند، دانشمندان میتوانند از حسگرهای موجود برای مشخص کردن منبع ارسال سیگنال استفاده کنند. جکسون میگوید: «اگر یک تمدن پیشرفته مولد مذکور را داشته باشد، میتواند تعدادی غیر عادی از سیگنالهای نوترینو را ارسال کند که بسیار بیشتر از میزان سیگنالها ارسالشده از منابع طبیعی نوترینو از جمله خورشید یا ابرنواخترها میباشد»
همچنان که ما اطلاعات بیشتری در مورد جهان هستی کسب میکنیم و گونه پیشرفتهتری میشویم، ذهن ما در مورد احتمالات جدید برای ادامه جستوجوی حیات در فضا بازتر میگردد. اگر زمانی موفق به یافتن مدارکی از حیات فرازمینی پیشرفته شویم، قطعا این کشف مهم نتیجه توجه درست به نشانههای وجود آنها خواهد بود.