Trovare altre civiltà cercando gli incidenti nei loro motori a curvatura: il suggerimento di una nuova curiosa ricerca

Se un motore a curvatura esplodesse nello spazio profondo, qualcuno lo sentirebbe? Probabilmente no, ma una nuova ricerca suggerisce che un giorno gli esseri umani potrebbero rilevare le increspature nello spaziotempo che una tale catastrofe creerebbe, aiutando potenzialmente la ricerca di vita aliena.

I motori a curvatura, che consentono alle navicelle spaziali di viaggiare a velocità prossime a quella della luce, sono un elemento fisso della fantascienza, che notoriamente permette agli equipaggi della Federazione di Star Trek di andare audacemente dove nessuno è mai andato prima. Ma gli scienziati hanno a lungo teorizzato come potrebbe funzionare un motore a curvatura nella vita reale; l’esempio più famoso è il motore Alcubierre, un progetto che il fisico messicano Miguel Alcubierre,  ha presentato nel 1994. Questo tipo di propulsione formerebbe una bolla intorno ai viaggiatori, contraendo lo spazio davanti a sé ed espandendo lo spazio dietro di sé per saltare attraverso il cosmo.

In uno studio pubblicato online a giugno, in attesa di verfica paritaria, un team di ricercatori provenienti dal Regno Unito e dalla Germania ha posto la seguente domanda: se una civiltà aliena utilizza una propulsione Alcubierre, potremmo rilevarla cercando le onde gravitazionali che tale sistema potrebbe emettere? Dopotutto, il laboratorio LIGO di Pasadena, in California, che ospita l’osservatorio di onde gravitazionali più grande del mondo, è in grado di rilevare le perturbazioni nello spaziotempo generate da eventi altamente energetici come le fusioni di buchi neri e le supernove.

Perturbazioni ravitazionali nello spazio tempo (Getty)

Perché non cercare in questo modo una tecnologia aliena avanzata?

Secondo i calcoli dei ricercatori in questo nuovo lavoro, ancora da verificare accademicamente, l’umanità potrebbe davvero rilevare i segni di una propulsione a curvatura aliena, ma solo con una nuova generazione di osservatori di onde gravitazionali.

Le onde gravitazionali sono molto sottili. Ci vuole una strumentazione estremamente sensibile e precisa per rilevare le increspature che allungano e comprimono lo spaziotempo, una combinazione di tempo e spazio tridimensionale.

L’astrofisica Katy Clough, Ph.D., e i suoi co-autori hanno avuto l’idea di simulare la firma delle onde gravitazionali di una propulsione a curvatura sette anni fa. Si sono ispirati a Star Trek, dice, e in particolare al verificarsi di “brecce” di curvatura nell’universo dello show.

Una guida Alcubierre – che teoricamente richiederebbe un’energia negativa (una forza gravitazionale repulsiva, anziché attrattiva) e forme esotiche di materia per funzionare – non perturberebbe molto lo spaziotempo mentre funziona correttamente. Tecnicamente, anche la guida di un’auto sulla Terra genera onde gravitazionali con la propria accelerazione, ma sono troppo piccole per essere rilevate o avere un grande effetto su qualsiasi cosa. Le onde che raggiungono il nostro pianeta dallo spazio sono in genere causate da eventi violenti o dai movimenti di oggetti massicci, come una stella di neutroni in rotazione. Anche un drive Alcubierre malfunzionante potrebbe essere considerato un evento spaziale violento. 

“Se si mette della materia esotica a formare una bolla di curvatura, questa si disperderà naturalmente nel tempo. Quindi, gli ipotetici alieni avrebbero bisogno di un qualche meccanismo di contenimento per mantenerla in posizione. E non sappiamo cosa sia”, spiega Clough. “Ci siamo detti: beh, in Star Trek succede sempre che si verifichi un guasto al contenimento della propulsione a curvatura. Quindi perché non seguiamo questa idea?”.

In una rottura del contenimento della propulsione a curvatura, dice Clough, tutta l’energia e la materia contenute si riverserebbero all’esterno e creerebbero il tipo di oscillazioni disordinate che generano le onde gravitazionali, come una persona che sguazza in una piscina. Questo sarebbe, a dir poco, spiacevole per gli occupanti della nave.

Un collasso della propulsione a curvatura in Andromeda, il vicino galattico della Via Lattea, potrebbe essere rilevabile sulla Terra.
“Si verrebbe stirati e schiacciati e, in definitiva, sarebbe spiacevole”, dice Clough.

Clough dice che il progetto sembrava “divertente” per il team all’inizio, ma che è diventato rapidamente molto complicato. Il problema principale, dice Clough, era la scelta di equazioni che portassero ad un’evoluzione stabile nella simulazione e che avessero un senso fisico.

A questo punto, il team di Clough ha scoperto che una breccia di curvatura su una nave di dimensioni chilometriche che viaggia al 10 percento della velocità della luce (30.000 chilometri al secondo), creerebbe un segnale di onde gravitazionali “molto distinto“. Potrebbe essere rilevato fino a 1 megaparsec di distanza, o 3,26 milioni di anni luce, il che significa che un collasso di curvatura in Andromeda – il vicino galattico più vicino alla Via Lattea – potrebbe essere rilevabile sulla Terra.

Luke Sellers, Ph.D., scienziato capo di Applied Physics – un gruppo di ricerca indipendente con sede a New York City e a Stoccolma che ha proposto i propri progetti di propulsione a curvatura e ha studiato la ricerca di vita aliena nei segnali delle onde gravitazionali – afferma che il lavoro del team di Clough è una “gradita aggiunta” al campo. Lo studio “ha semplicemente senso”, dice, in particolare l’intuizione che una propulsione Alcubierre potrebbe esplodere.

Un giorno, ha detto, “potremmo avere un menu di tutti questi segnali esotici di onde gravitazionali di tipo SETI” da cercare, “uno dei quali potrebbe essere un meccanismo di propulsione molto grande, e uno dei quali potrebbe essere l’esplosione di questa propulsione a curvatura”.

La prossima generazione

Supponendo che gli alieni abbiano capito come costruire una propulsione Alcubierre e che una esploda nel raggio d’azione dei nostri osservatori, c’è ancora un problema: nessuno dei nostri rilevatori esistenti è attrezzato per rilevare le onde gravitazionali ad alta frequenza.

Il rilevamento delle onde gravitazionali è ancora “un campo davvero nuovo”, dice Clough. “È davvero come l’inizio delle osservazioni elettromagnetiche, dove stiamo guardando solo una banda di frequenza”.

L’osservatorio LIGO a terra del Caltech e del MIT, ad esempio, ha debuttato nel 2002 e intercetta le frequenze nella gamma da 10 Hz a 1 KHz. (Se un’onda di 1 KHz fosse sonificata, sembrerebbe un tono acuto e lamentoso). L’osservatorio spaziale LISA della NASA e dell’Agenzia Spaziale Europea, il cui lancio è previsto per il 2030, ascolterà anche le frequenze più basse.

Un’unità Alcubierre che esplode emanerebbe onde ad una frequenza di circa 300 KHz, che, se fosse un suono, sarebbe al di fuori della gamma dell’udito umano. Non ce ne accorgeremmo. Per quanto ne sappiamo , potrebbero anche accedere ora, ma non ce ne accorgeremmo. 

Il motivo di questa attenzione iniziale alle bande di frequenza più basse, dice Clough, è che ci sono oggetti ed eventi ad alta priorità in queste gamme.