Forse, per trovare una civiltà extraterrestre molto più avanzata della nostra, stiamo guardando nel posto sbagliato. Non dovremmo necessariamente cercare gigantesche trasmissioni radio, laser puntati verso la Terra o spettacolari megastrutture incandescenti attorno alle stelle. Potremmo invece dover cercare qualcosa di molto più discreto: il debole calore prodotto da immensi sistemi di calcolo mantenuti a temperature vicine a quelle dello spazio profondo.
È l’ipotesi proposta dall’astrofisico Michael Garrett, che immagina una nuova possibile “tecnofirma” – cioè un segnale astronomico prodotto artificialmente e capace di rivelare indirettamente l’esistenza di una civiltà tecnologica. Il concetto prende il nome di Slysh halo, o alone di Slysh: una gigantesca popolazione di strutture informatiche distribuite nelle regioni più esterne e gelide di un sistema planetario.
L’idea parte da un principio apparentemente semplice: se una civiltà continua a svilupparsi tecnologicamente, una parte sempre maggiore delle sue attività potrebbe dipendere dalla capacità di elaborare informazioni. La nostra stessa società offre già un piccolo assaggio di questa trasformazione. Data center, intelligenza artificiale, simulazioni scientifiche, reti globali e sistemi digitali consumano quantità crescenti di energia. E quasi tutta l’energia utilizzata per il calcolo, prima o poi, finisce sotto forma di calore.
Per una civiltà estremamente avanzata, quindi, la capacità di effettuare calcoli nel modo più efficiente possibile potrebbe diventare una risorsa fondamentale. Ed è qui che entra in gioco la termodinamica.
Il vantaggio di pensare al freddo
Secondo il principio di Landauer, esiste un limite fisico minimo all’energia necessaria per alcune operazioni computazionali irreversibili, e questo limite dipende dalla temperatura alla quale opera il sistema.
In termini semplici: più un computer è freddo, più può essere energeticamente efficiente.
Un sistema ideale che funzionasse a circa 10 kelvin – appena dieci gradi sopra lo zero assoluto -potrebbe, almeno teoricamente, essere circa trenta volte più efficiente di uno equivalente operante a temperatura ambiente.
Una civiltà sufficientemente avanzata potrebbe quindi avere un motivo concreto per spostare parte delle proprie infrastrutture computazionali lontano dalla stella, nelle regioni esterne del sistema planetario, dove la temperatura naturale è estremamente bassa e si avvicina progressivamente al fondo cosmico a microonde, che permea l’universo a circa 2,7 kelvin.
Immaginiamo allora miliardi di dispositivi, satelliti o strutture artificiali disseminati su enormi distanze attorno a una stella. Abbastanza lontani da restare freddi, ma capaci di raccogliere energia e utilizzarla per effettuare quantità colossali di calcoli.
Non sarebbe necessariamente una classica “sfera di Dyson” compatta. Sarebbe qualcosa di molto più vasto, rarefatto e freddo: un alone computazionale attorno alla stella.
Anche il computer più perfetto lascia una traccia
Per quanto efficienti, però, questi sistemi non potrebbero sfuggire completamente alle leggi della fisica. Produrrebbero comunque calore residuo. E proprio quel calore potrebbe tradire la loro presenza.
Secondo Garrett, una struttura di questo genere potrebbe operare tipicamente a temperature comprese tra circa 5 e 30 kelvin. A temperature così basse la radiazione termica non apparirebbe principalmente nell’infrarosso medio, dove sono state concentrate molte precedenti ricerche di megastrutture aliene, ma nelle lunghezze d’onda del lontano infrarosso e del submillimetrico.
In altre parole, una civiltà estremamente avanzata potrebbe non apparire come qualcosa di caldo e luminoso. Potrebbe apparire come qualcosa di incredibilmente freddo. È quasi un capovolgimento dell’immaginario fantascientifico: più una civiltà diventa efficiente, meno potrebbe sembrare spettacolare.
Una firma distinguibile dalla natura?
Naturalmente lo spazio è pieno di materiale freddo. Dischi di polvere, comete, detriti e regioni periferiche dei sistemi planetari possono emettere anch’essi radiazione alle lunghezze d’onda submillimetriche. Persino il nostro Sistema solare possiede una vasta regione di corpi ghiacciati, la nube di Oort. Il problema principale sarebbe quindi distinguere una gigantesca infrastruttura tecnologica da una normale struttura naturale.
Il lavoro propone diversi criteri osservativi per farlo. Un alone artificiale potrebbe, per esempio, presentare caratteristiche termiche e spettrali differenti da quelle prodotte da una distribuzione naturale di polvere e detriti. Gli autori individuano sei possibili elementi diagnostici utili per separare ipotetici radiatori tecnologici dalle normali sorgenti astrofisiche fredde.
Ed è questo uno degli aspetti più interessanti della proposta: non richiede necessariamente la costruzione immediata di un nuovo telescopio. Una parte della ricerca potrebbe cominciare utilizzando osservazioni già raccolte.
Potremmo averli già fotografati senza saperlo
Strumenti come ALMA, il grande interferometro situato nel deserto di Atacama, lavorano proprio alle lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche interessanti per questa ricerca.
Secondo lo studio, anche archivi provenienti da campagne osservative come DEBRIS, DUNES e SONS, insieme ai dati di Planck, JCMT, ALMA e NOEMA, potrebbero essere riesaminati alla ricerca di anomalie compatibili con una simile tecnofirma. Nel caso più favorevole, un Slysh halo estremamente sviluppato potrebbe produrre un segnale rilevabile persino a distanze dell’ordine di 100 anni luce, almeno secondo le stime discusse nel lavoro.
Questo significa che, almeno in linea di principio, alcuni dei dati necessari per iniziare la ricerca potrebbero essere già conservati negli archivi astronomici. Potremmo aver osservato un sistema simile senza riconoscerlo.
Il SETI cambia prospettiva
Per decenni la ricerca di intelligenze extraterrestri si è concentrata soprattutto su un’idea intuitiva: cercare qualcuno che stia comunicando. Ma una civiltà aliena non deve necessariamente voler parlare con noi. Potrebbe non sapere nemmeno che esistiamo.
Per questo negli ultimi anni una parte della ricerca SETI si è spostata verso le tecnofirme involontarie: tracce fisiche lasciate dalla tecnologia semplicemente perché una civiltà utilizza energia, costruisce infrastrutture o modifica il proprio ambiente. Il calore residuo è particolarmente interessante perché è quasi impossibile eliminarlo completamente.
Una civiltà potrebbe nascondere le proprie trasmissioni radio. Potrebbe usare sistemi di comunicazione per noi irriconoscibili. Potrebbe persino aver abbandonato completamente le comunicazioni elettromagnetiche che conosciamo. Ma non potrebbe abolire la termodinamica, ed è proprio questo il fascino dell’ipotesi.
Una civiltà che trasforma una stella in un computer
Portata alle sue estreme conseguenze, l’idea apre scenari vertiginosi. Una civiltà molto antica potrebbe considerare una stella non principalmente come una fonte di luce o di calore, ma come una gigantesca centrale energetica destinata ad alimentare il calcolo.
L’energia stellare verrebbe intercettata, utilizzata per elaborare informazioni e infine dissipata nello spazio sotto forma di una debolissima radiazione termica. Da lontano non vedremmo città, astronavi o segnali intelligenti. Vedremmo semplicemente una stella circondata da qualcosa di insolitamente freddo.
Naturalmente non esiste oggi alcuna prova che strutture del genere esistano. Lo stesso lavoro rappresenta una proposta teorica e osservativa, non l’annuncio della scoperta di una civiltà extraterrestre. Ma ha un merito importante: trasforma una domanda quasi filosofica – “che aspetto avrebbe una civiltà milioni di anni più avanzata della nostra?” – in qualcosa che può almeno essere sottoposto a osservazioni astronomiche.
E anche non trovare nulla sarebbe scientificamente utile. Una ricerca sistematica potrebbe permettere di stabilire limiti molto più rigorosi sulla presenza di civiltà capaci di sfruttare enormi quantità di energia nei sistemi stellari vicini. Forse il primo indizio dell’esistenza di un’altra intelligenza cosmica non arriverà sotto forma di un messaggio. Potrebbe essere soltanto un’impercettibile anomalia termica, proveniente dall’oscurità gelida alla periferia di una stella.
Un calore quasi invisibile prodotto da qualcuno – o qualcosa – che sta pensando.
Stefano Camilloni
