En 2016, les scientifiques du Interféromètre laser Observatoire des ondes gravitationnelles (LIGO) ont annoncé qu’ils avaient fait la première détection confirmée de ondes gravitationnelles (GW). Cette découverte a confirmé une prédiction faite un siècle auparavant par Einstein et ses Théorie de la relativité générale et a ouvert la porte à un tout nouveau domaine de recherche en astrophysique. En étudiant les ondes provoquées par la fusion d’objets massifs, les scientifiques pourraient sonder la intérieur des étoiles à neutrons, détecter la matière noireet découvrez nouvelles particules autour des trous noirs supermassifs (SMBH).
Selon de nouvelles recherches menées par le Laboratoire de Propulsion Avancée à la Physique Appliquée (APL-AP), les GW pourraient également être utilisées dans la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI). Comme ils l’indiquent dans leur article, LIGO et d’autres observatoires (comme Vierge et KAGRA) ont le potentiel de rechercher des GW créées par des engins spatiaux à accélération rapide et/ou massive (RAMAcraft). En combinant la puissance de ces observatoires et de la prochaine génération, nous pourrions créer un Détection et télémétrie RAMAcraft (RAMADAR) qui pourrait sonder toutes les étoiles de la Voie lactée (100 à 200 milliards) à la recherche de signes de signatures de type warp-drive.
L’équipe était dirigée par Luke Sellers, assistant de recherche diplômé de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), et l’APL (un laboratoire aérospatial spécialisé basé à Stockholm) d’Applied Physics, un groupe de recherche indépendant. Il a été rejoint par des chercheurs du Technion – Institut israélien de technologieLund University (Lund, Suède) et Carnegie Mellon University à Pittsburg. Le papier qui décrit leurs découvertes (la première d’une série) sera publiée dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Pour les fans de science-fiction classique, le nom RAMAcraft n’a probablement pas besoin d’explication. Pour ceux qui ne connaissent pas, le terme est une allusion à l’un des romans les plus célèbres d’Arthur C. Clarke, Rendez-vous avec Ramapublié en 1973. Cette histoire se déroule dans un futur proche lorsqu’un énorme vaisseau spatial extraterrestre entre dans le système solaire et qu’une mission est envoyée pour explorer son intérieur. L’histoire a popularisé l’idée d’un vaisseau spatial, un vaisseau spatial assez grand pour contenir une population entière et un écosystème qui tourne pour simuler la gravité.
Comme les mégastructures, les vaisseaux mondiaux sont considérés comme un candidat viable pour les enquêtes SETI car ils produiraient sans aucun doute des technosignatures. Conformément à la relativité générale (GR) d’Einstein, un objet massif accélérant dans l’espace générerait des ondes dans le tissu de l’espace-temps lui-même. Pour leur étude, l’équipe a calculé les formes d’onde qu’un RAMAcraft à accélération linéaire produirait en fonction d’une gamme de masses et d’accélérations possibles. Comme Sellers l’a dit à Universe Today par e-mail, ces signaux seraient détectables par LIGO, Virgo et KAGRA :
“Tout système qui implique l’accélération massive de la masse émet des ondes gravitationnelles (GW). De plus, la forme du signal émis dépend entièrement de la façon dont l’objet se déplace. Par conséquent, si vous savez ce que vous voulez rechercher, vous savez exactement à quoi ressemblera le signal GW. C’est ce qui nous permet de rechercher RAMAcraft.
Plus précisément, Sellers et ses collègues ont montré comment les données LIGO existantes pouvaient être utilisées pour rechercher des objets dans la Voie lactée dont la masse est égale à celle de Jupiter-(1,898 × 1024 Tonnes métriques; 2.092×1024 tonnes américaines). Ils ont en outre démontré que les chercheurs de SETI pouvaient utiliser les données LIGO pour rechercher dans les systèmes stellaires à proximité des objets de masse égale à la Lune terrestre (7,342 × 1019 Tonnes métriques; 8.09×1019 tonnes américaines). Sur la base de la nature des signaux GW, ceux-ci pourraient être des preuves possibles de mégastructures (ou des indications d’une civilisation de type II sur le Échelle de Kardashev).
En bref, une large gamme de RAMAcraft pourrait être recherchée à l’aide des données GW existantes, en fonction de la distance à laquelle les enquêtes souhaitent rechercher. Les vendeurs ont dit :
“Certains des chiffres cités dans l’étude proviennent de structures assez massives, bien que vous puissiez également voir des choses plus petites si elles sont plus proches de la Terre. La gamme dans le document est que nous pouvons voir des masses de Jupiter jusqu’à environ 10-100 kpc, ce qui couvre toute la galaxie, mais nous pouvons également voir des objets de la taille de la lune jusqu’à 1-10 pc, ce qui est dans la gamme des étoiles les plus proches, comme Proxima Centauri.
Pour vous donner une idée des types de mégastructures qui seraient détectables, le chercheur Anders Sandberg du Institut du futur de l’humanité (FHI) à Oxford estime qu’une structure Dyson mesurant 1 AU de diamètre (la distance entre la Terre et le Soleil), aurait une masse de 2,17×1017 tonnes métriques (2,39×1017 tonnes américaines). Ce type de sensibilité sera disponible grâce aux observatoires de nouvelle génération comme Antenne spatiale interféromètre laser (LISA), la Interféromètre déci-hertz Observatoire des ondes gravitationnelles (DÉCIGO), le Observateur du Big Bang (ELLES OU ILS), Réseaux de synchronisation Pulsar (PTA) et autres.
Ces observatoires seront jusqu’à 100 fois plus sensibles aux GW à des fréquences plus basses et multiplieront par un million le volume de recherche de RAMAcraft. Dans un étude précédentedes chercheurs de l’APL-AP ont présenté le premier modèle général d’un lecteur de distorsion physique. Bien que similaire dans son concept au Alcubière Warp Drivele modèle physique est basé sur une énergie positive subliminale et des coquilles de chaîne à symétrie sphérique. Leurs recherches ont démontré que tout moteur de distorsion consisterait en une coque de matériau ordinaire ou exotique se déplaçant par inertie à une certaine vitesse, ce qui signifie qu’il produirait des GW.
Cela pourrait ouvrir une nouvelle frontière dans la recherche SETI et permettre aux scientifiques de sonder des milliers de galaxies pour une technologie de pointe. Selon Sellers, un RAMARADAR pourrait avoir les implications suivantes :
“Les études SETI examinent actuellement les signaux électromagnétiques (principalement des ondes radio) pour les signes de vie intelligente. Il s’agit certainement d’un effort utile, même si ce que nous proposons offrirait les avantages suivants :
- Tous les systèmes n’émettent pas d’ondes EM, mais à peu près tous les systèmes qui impliquent l’accélération massive de la masse émettent des GW.
- Les ondes EM sont souvent absorbées dans le cosmos/l’atmosphère, alors que les GW ne le sont pas.
- Les détecteurs GW n’ont pas besoin d’être “visés” comme les télescopes EM. Les détecteurs GW restent là et détectent ce qui les traverse, ce qui les rend beaucoup moins susceptibles de manquer un signal.
- Pour cette ^ raison, les détecteurs GW peuvent rechercher toutes sortes de signaux à la fois, éliminant ainsi le coût d’opportunité de la recherche d’un signal par rapport à un autre présent pour les télescopes EM.
- Les signaux GW diminuent proportionnellement à 1/R, où R est la distance à la source. Les signaux EM diminuent proportionnellement à 1/R^2, donc les signaux GW diminuent beaucoup moins rapidement.“
Cet article est le premier d’une série qui a examiné comment les GW pourraient être utilisées pour rechercher des technosignatures et des preuves de vie avancée. Dans les prochains épisodes, Sellers et ses collègues expliqueront comment (à l’aide des données LIGO) des objets plus petits pourraient être détectés plus près de chez eux. « Pour ce premier article, nous avons regardé des objets lointains. Le signal pour les objets plus proches de nous sera beaucoup plus fort, c’est donc ce que nous voulons regarder ensuite », a déclaré Sellers. “Nous ferons également une recherche réelle des signaux à travers les données LIGO passées.”
Comme indiqué, la détection confirmée des GW en 2016 a conduit à une révolution dans l’astronomie en donnant aux scientifiques un nouvel outil pour sonder l’Univers. Jusqu’à présent, les applications proposées ont consisté à étudier des objets exotiques et à tester les lois de la physique dans des environnements extrêmes. La recherche de preuves de civilisations avancées est une autre possibilité passionnante qui permettra aux scientifiques de tester les théories de ce que les civilisations avancées pourraient faire (c’est-à-dire construire des mégastructures, envoyer des vaisseaux mondiaux à travers le cosmos, inventer des systèmes de propulsion avancés) et d’autres comportements de type II !)
Lectures complémentaires : Physique appliquée, arXiv