Non soltanto sfere di Dyson. Una ricerca propone di cercare civiltà tecnologicamente avanzate osservando stelle che ruotano molto più lentamente del previsto. Lo studio ha individuato due casi anomali nei dati del telescopio Kepler, ma le spiegazioni naturali restano nettamente più probabili.
Una civiltà extraterrestre molto avanzata potrebbe ricavare energia non soltanto dalla luce di una stella, ma anche dalla sua rotazione. Nel farlo, finirebbe progressivamente per rallentarla, lasciando nel cielo una possibile traccia tecnologica: una stella che gira su se stessa molto più lentamente rispetto ad altri astri simili.
È questa l’idea alla base dello Stellar J-Harvesting, letteralmente “raccolta del momento angolare stellare”, proposta in un nuovo studio preliminare pubblicato sulla piattaforma arXiv. L’autore, Sahin Torlakcik, studente dell’Ankara Atatürk High School in Turchia, ha anche effettuato una prima ricerca di questo ipotetico fenomeno analizzando migliaia di stelle osservate dalla missione spaziale Kepler.
Lo studio non sostiene di aver trovato degli alieni. Al contrario, sottolinea che le anomalie individuate possono essere spiegate più facilmente attraverso fenomeni astrofisici ordinari. Il risultato più interessante è piuttosto la proposta di un nuovo metodo per cercare le cosiddette tecnofirme, ossia segnali osservabili che potrebbero indicare l’esistenza di una tecnologia extraterrestre.
Oltre la sfera di Dyson
Una delle tecnofirme più note è la sfera di Dyson, ipotizzata nel 1960 dal fisico Freeman Dyson. Una civiltà estremamente sviluppata potrebbe costruire uno sciame di strutture intorno alla propria stella per intercettarne una parte consistente della luce e utilizzarla come fonte di energia.
Un simile sistema dovrebbe però eliminare energia sotto forma di calore residuo, producendo un’anomala emissione nell’infrarosso. Per questo motivo, da decenni gli astronomi esaminano i dati di osservatori come IRAS e WISE alla ricerca di stelle con eccessi infrarossi difficili da spiegare naturalmente. Finora, tuttavia, nessun caso è stato confermato come megastruttura extraterrestre.
La nuova ipotesi sposta l’attenzione dalla luminosità al momento angolare, la grandezza fisica che descrive la rotazione di un corpo. Anche una stella che gira sul proprio asse possiede infatti una riserva di energia cinetica rotazionale.
Per il Sole, questa energia è stimata intorno a 2,3 × 10³⁵ joule. È molto inferiore all’energia irradiata dalla nostra stella nel corso della sua vita, ma rimane comunque immensa su scala umana. Secondo lo studio, sfruttarla potrebbe inoltre richiedere una quantità di materiale molto minore rispetto a quella necessaria per costruire uno sciame di Dyson.
Come si potrebbe rallentare una stella
Naturalmente non sarebbe possibile applicare alla superficie stellare una sorta di gigantesco freno meccanico. L’estrazione del momento angolare dovrebbe avvenire attraverso l’interazione con il campo magnetico e con il vento stellare, il flusso di particelle cariche emesso continuamente dalla stella.
Il lavoro presenta tre possibili meccanismi teorici, precisando che non si tratta di veri progetti ingegneristici, ma di esempi utili a dimostrare che il trasferimento di momento angolare sarebbe almeno fisicamente concepibile.
Il primo prevede una gigantesca struttura conduttrice immersa nel vento stellare. Attraverso l’interazione con le onde di Alfvén, oscillazioni magnetiche che si propagano nel plasma, il dispositivo potrebbe aumentare artificialmente il normale rallentamento magnetico della stella.
Una seconda possibilità sarebbe un enorme anello orbitale, una sorta di volano collocato a una distanza paragonabile a quella tra la Terra e il Sole. Il campo magnetico stellare eserciterebbe forze sulle cariche elettriche presenti nella struttura, trasferendo progressivamente parte della rotazione della stella all’anello.
La terza ipotesi è un sistema capace di accelerare particelle cariche fino a velocità prossime a quella della luce, generando radiazione di sincrotrone. L’emissione trasporterebbe via momento angolare e produrrebbe una coppia contraria alla rotazione stellare. Un apparato di questo tipo potrebbe lasciare anche un segnale secondario osservabile nelle onde radio o nei raggi X.
Una tecnologia difficile da vedere
Il principale vantaggio di questa strategia, dal punto di vista di un’ipotetica civiltà extraterrestre, sarebbe la discrezione.
Estrarre metà dell’energia rotazionale del Sole nell’arco di un miliardo di anni corrisponderebbe a una potenza media di circa 10¹⁸ watt. È una quantità enorme per gli standard terrestri, ma circa cento milioni di volte inferiore alla luminosità solare.
Il calore residuo prodotto sarebbe quindi troppo debole per essere identificato dalle attuali ricerche nell’infrarosso, soprattutto a distanze di centinaia o migliaia di anni luce. La tecnofirma principale non sarebbe un eccesso di radiazione, ma il progressivo rallentamento della stella.
Una civiltà che avesse estratto il 50% dell’energia rotazionale porterebbe il periodo di rotazione stellare a circa 1,4 volte il valore iniziale. Con il 90% dell’energia estratta, il periodo aumenterebbe di oltre tre volte. Per ottenere un’anomalia facilmente distinguibile dalla naturale variabilità delle stelle sarebbe dunque necessario un intervento estremamente intenso e prolungato, probabilmente per centinaia di milioni o miliardi di anni.
La ricerca nei dati di Kepler
Per verificare se nel cielo esistano stelle compatibili con questo scenario, Torlakcik ha utilizzato cataloghi basati sulle osservazioni di Kepler, il telescopio spaziale della NASA progettato principalmente per cercare pianeti extrasolari.
Il campione iniziale è stato sottoposto a otto filtri destinati a eliminare le principali cause naturali di rotazione lenta: stelle che hanno già iniziato a espandersi, astri molto vecchi, sistemi binari, bassa metallicità, anomalie astrometriche e particolari forme di variabilità.
Al termine della selezione sono rimaste 6.725 stelle di sequenza principale appartenenti alle classi spettrali F, G e K, comprendenti astri simili o relativamente simili al Sole. Il periodo di rotazione di ogni stella è stato confrontato con quello delle altre stelle aventi colore e gravità superficiale analoghi, evitando di ricavare l’età direttamente dalla velocità di rotazione.
Dall’analisi sono emersi due oggetti particolarmente anomali: KIC 6606183 e KIC 9834255. Entrambi risultano stelle di tipo G, con periodi di rotazione rispettivamente di circa 61 e 65 giorni. In base alle età stimate, comprese tra uno e due miliardi di anni, ci si attenderebbero invece periodi compresi approssimativamente tra cinque e dieci giorni.
Qualora il rallentamento fosse prodotto artificialmente, sarebbe necessario aver estratto più del 95% dell’energia rotazionale originaria delle stelle. Si tratterebbe quindi di operazioni su scala astronomica, realizzabili soltanto da civiltà molto più avanzate della nostra.
Le spiegazioni naturali sono più convincenti
Le due stelle non rappresentano però prove di attività extraterrestre. Lo stesso studio evidenzia diversi problemi che rendono più plausibili interpretazioni convenzionali.
KIC 6606183 presenta una bassa metallicità, caratteristica che può modificare il modo in cui una stella perde momento angolare attraverso il proprio campo magnetico. Mostra inoltre un’anomalia astrometrica rilevata da Gaia che potrebbe indicare la presenza di una compagna non ancora identificata.
Anche KIC 9834255 presenta indizi compatibili con una sorgente vicina o con un sistema stellare non completamente risolto. Le interazioni all’interno dei sistemi binari possono alterare profondamente la rotazione delle stelle, creando esattamente il tipo di falso positivo che questa ricerca cerca di eliminare.
Le immagini nell’infrarosso di WISE mostrano inoltre altre sorgenti nelle vicinanze dei due oggetti, ma la risoluzione dello strumento non è sufficiente per stabilire se siano fisicamente associate alle stelle oppure semplici oggetti di fondo. Saranno necessarie osservazioni spettroscopiche, misure delle velocità radiali e immagini ad alta risoluzione.
Nessuna scoperta aliena, ma una nuova strada per il SETI
Considerando i due casi come non rilevazioni, lo studio calcola che eventuali segnali molto forti di Stellar J-Harvesting riguarderebbero meno di circa 4,5 stelle ogni 10.000 nel campione analizzato. È comunque un limite preliminare, ricavato da un numero relativamente piccolo di oggetti e da cataloghi che presentano inevitabili incertezze.
Il lavoro è un preprint, non risulta ancora sottoposto a revisione paritaria e propone meccanismi ingegneristici fortemente speculativi. La sua importanza non sta quindi nell’aver trovato una civiltà aliena, ma nell’aver suggerito una nuova classe di fenomeni osservabili.
Le future ricerche potrebbero combinare i cataloghi di Kepler, TESS, Gaia e altri osservatori per individuare stelle inspiegabilmente lente. Le candidate migliori potrebbero poi essere studiate con radiotelescopi come il Very Large Array o LOFAR, alla ricerca di emissioni radio anomale, e con osservazioni spettroscopiche capaci di distinguere una megastruttura da un sistema binario o da una particolare evoluzione stellare.
La ricerca di intelligenze extraterrestri, in altre parole, potrebbe non dover cercare soltanto stelle artificialmente oscurate o circondate da calore residuo. Una civiltà avanzata potrebbe lasciare la propria impronta anche in una caratteristica apparentemente ordinaria: una stella che, per qualche ragione ancora sconosciuta, gira troppo lentamente.
Stefano Camilloni
