במהלך שנות השלושים של המאה העשרים, הבינו האסטרונומים שהיקום נמצא במצב של התפשטות. עד שנות התשעים הם הבינו שהקצב בו היא מתרחבת מאיצה, ומולידה את התיאוריה של "אנרגיה אפלה". בשל כך, מעריכים כי ב 100- מיליארד השנים הבאות, כל הכוכבים בקבוצה המקומית - חלק היקום הכולל 54 גלקסיות הכוללות שביל החלב - יתרחבו מעבר לאופק הקוסמי.
בשלב זה, הכוכבים האלה כבר לא יהיו ניתנים לצפייה, אך בלתי נגישים - כלומר, שום תרבות מתקדמת לא תוכל לרתום את האנרגיה שלהם. בהתייחס לכך, ערכו לאחרונה ד"ר דן הופר - אסטרופיזיקאי ממעבדת המאיץ הלאומי של פרמי (FNAL) ומאוניברסיטת שיקגו - מחקר שהצביע כיצד תרבות מתקדמת מספיק תוכל לקצור כוכבים אלה ולמנוע מהם להתרחב החוצה.
לצורך מחקרו, אשר הופיע לאחרונה ברשת תחת הכותרת "חיים לעומת אנרגיה אפלה: כיצד תרבות מתקדמת יכולה לעמוד בפני התרחבותה המואצת של היקום", ד"ר דן הופר שקל כיצד תרבויות יכולות להיות מסוגלות להפוך את תהליך הקוסמי הרחבה. בנוסף, הוא מציע דרכים בהן האנושות עשויה לחפש סימנים של תרבות כזו.
במילים פשוטות, התיאוריה של האנרגיה האפלה היא שהחלל מלא בכוח בלתי נראה מסתורי המונע את כוח המשיכה וגורם ליקום להתפשט בקצב מואץ. מקורו של התיאוריה בקונסטנט הקוסמולוגי של איינשטיין, מונח שהוסיף לתורת היחסות הכללית שלו כדי להסביר כיצד היקום יכול להישאר סטטי, ולא להיות במצב של התפשטות או התכווצות.
אמנם איינשטיין הוכח כשגוי, בזכות תצפיות שהראו כי היקום מתרחב, מדענים חזרו על הרעיון על מנת להסביר כיצד התרחבה ההתפשטות הקוסמית במהלך מיליארד השנים האחרונות. הבעיה היחידה בתיאוריה זו, על פי המחקר של ד"ר הופר, היא שהאנרגיה האפלה בסופו של דבר תהפוך לדומיננטית, וקצב ההתפשטות היקום היקום יגדל באופן אקספוננציאלי.
כתוצאה מכך, היקום יתרחב עד לנקודה בה כל הכוכבים כל כך רחוקים זה מזה, עד שמינים נבונים אפילו לא יוכלו לראות אותם, קל וחומר לחקור אותם או לרתום את האנרגיה שלהם. כפי שד"ר הופר אמר למגזין החלל באמצעות הדוא"ל:
"קוסמולוגים למדו במהלך 20 השנים האחרונות שהיקום שלנו מתרחב בקצב מואץ. המשמעות היא שבמאה מיליארד השנים הבאות בערך, רוב הכוכבים והגלקסיות שאנו יכולים לראות כעת בשמיים ייעלמו לנצח, ויפלו מעבר לכל אזורים בחלל שאנו יכולים להגיע אליהם, אפילו באופן עקרוני. זה יגביל את יכולתה של תרבות מתקדמת בעתיד הרחוק לאסוף אנרגיה, ובכך להגביל כל מספר דברים שהם עשויים לרצות להשיג. "
בנוסף להיותו ראש קבוצת אסטרופיסיקה תיאורטית ב- FNAL, ד"ר הופר הוא גם פרופסור חבר במחלקה לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה באוניברסיטת שיקגו. ככזה, הוא בקיא היטב כשמדובר בשאלות הגדולות של אינטליגנציה חוץ-ארצית (ETI) וכיצד האבולוציה הקוסמית תשפיע על מינים חכמים.
כדי להתמודד עם האופן בו תרבויות מתקדמות יתנהלו לחיות ביקום כזה, ד"ר הופר מתחיל בהנחה שהתרבויות המדוברות יהיו סוג III בסולם קרדשוב. נקרא לכבודו של האסטרופיזיקאי הרוסי ניקולאי קרדשוב, ציוויליזציה מסוג III הייתה מגיעה למימדים גלקטיים ויכולה לשלוט באנרגיה בסדר גודל גלקטי. כפי שציין הופר:
"בעיתוני אני מציע שהתגובה הרציונלית לבעיה זו תהיה שהציוויליזציה תתרחב במהירות כלפי חוץ, תפיסת כוכבים ותעבור אותם לתרבות המרכזית, שם ניתן יהיה להשתמש בהם. ניתן להעביר את הכוכבים האלה באמצעות האנרגיה שהם מייצרים בעצמם. "
כפי שמודה ד"ר הופר, מסקנה זו מסתמכת על שתי הנחות - ראשית, כי תרבות מתקדמת ביותר תנסה למקסם את הגישה שלה לאנרגיה שמישה; שנית, שההבנה הנוכחית שלנו לגבי אנרגיה אפלה וההתרחבות העתידית של היקום שלנו נכונה בערך. עם זאת בחשבון, ד"ר הופר ניסה לחשב אילו כוכבים ניתן לקצור באמצעות דייסון ספירות ומג'טורות אחרות.
הקטיף הזה, על פי ד"ר הופר, היה מורכב מבניית דייסון ספירות לא שגרתיות שישתמשו באנרגיה שאספו מכוכבים כדי להניע אותם לעבר מרכז התרבות של המין. כוכבים בעלי מסה גבוהה ככל הנראה יתפתחו מעבר לרצף הראשי לפני שיגיעו אל היעד של התרבות המרכזית וכוכבים בעלי מסה נמוכה לא יפיקו מספיק אנרגיה (ולכן תאוצה) בכדי להימנע מנפילה מעבר לאופק.
מסיבות אלה, מסכם ד"ר הופר כי כוכבים עם מסות של בין 0.2 ל- 1 מסות שמש יהיו היעדים האטרקטיביים ביותר לקטיף. במילים אחרות, כוכבים הדומים לשמש שלנו (מסוג G, או ננס צהוב), גמדים כתומים (סוג K) וכמה כוכבים מסוג M (ננס אדום) כולם יתאימו למטרות תרבות מסוג III. Hooper מציין, ישנם גורמים מגבילים שיש לקחת בחשבון:
"כוכבים קטנים מאוד לעתים קרובות אינם מייצרים מספיק אנרגיה כדי להחזיר אותם לציוויליזציה המרכזית. מצד שני, כוכבים גדולים מאוד הם בעלי תקופת חיים קצרה והם ייגמרו להם דלק גרעיני לפני שהם מגיעים ליעדם. לכן היעדים הטובים ביותר לתוכנית מסוג זה יהיו כוכבים הדומים בגודלם (או מעט קטנים יותר) מהשמש. "
בהתבסס על ההנחה שציביליזציה כזו יכולה לנוע במהירות האור של 1 - 10%, ד"ר הופר מעריך כי הם יוכלו לקצור כוכבים לרדיוס משותף של כ 20 עד 50 מגה-פרק (כ -65.2 מיליון ל 163 מיליון שנות אור). בהתאם לגילם, 1 עד 5 מיליארד שנים, הם יוכלו לקצור כוכבים בטווח של 1 עד 4 מגה-פרק (3,260 עד 13,046 שנות אור) או עד כמה עשרות מגה-פרש.
בנוסף למתן מסגרת כיצד תרבות מתקדמת מספיק יכולה לשרוד תאוצה קוסמית, העיתון של ד"ר הופר מספק גם אפשרויות חדשות בחיפוש אחר מודיעין חוץ-ארצי (SETI). בעוד שמחקריו עוסקים בעיקר באפשרות שמגה-ציוויליזציה כזו תצא בעתיד (אולי היא אפילו תהיה משלנו), הוא גם מכיר באפשרות שאפשר כבר להתקיים.
בעבר, מדענים הציעו לחפש את דייסון ספירס ומג'-תשתיות אחרות ביקום על ידי חיפוש חתימות בלהקות האינפרא אדום או תת-מילימטר. עם זאת, תשתיות שנבנו כדי לקצור לחלוטין את האנרגיה של כוכב, ולהשתמש בהן כדי להעביר אותם על פני החלל במהירויות יחסיות, היו פולטות חתימות שונות לחלוטין.
בנוסף, ניתן להבחין בנוכחותה של מגה-ציוויליזציה שכזו על ידי התבוננות בגלקסיות ואזורים אחרים בחלל כדי לבדוק אם תהליך קציר והובלה כבר החל (או שהוא נמצא בשלב מתקדם). בעוד שחיפושי העבר אחר דיסון ספריים התמקדו באיתור נוכחותם של מבנים סביב כוכבים בודדים בתוך שביל החלב, חיפוש מסוג זה יתמקד בגלקסיות או בקבוצות גלקסיות בהן רוב הכוכבים יוקפו על ידי דייסון ספירות ויוסרו.
"זה מספק לנו איתות שונה מאוד לחפש", אמר ד"ר הופר. "תרבות מתקדמת שנמצאת בתהליך של תוכנית זו תשנה את התפלגות הכוכבים באזורים בחלל בעשרות מיליוני שנות אור במידה רבה, וסביר להניח שתייצר אותות אחרים כתוצאה מהנעה מהממים."
בסופו של דבר, תיאוריה זו אינה מספקת רק פיתרון אפשרי לאופן בו מינים מתקדמים עשויים לשרוד התפשטות קוסמית, היא גם מציעה אפשרויות חדשות במצוד אחר אינטליגנציה חוץ-ארצית. כשמכשירים מהדור הבא מסתכלים רחוק יותר אל היקום וברזולוציה גבוהה יותר, אולי עלינו לחפש אחר כוכבי היפלוקוסיביות שכולם מועברים לאותו אזור בחלל.
יכול להיות תרבות מסוג III המתכוננת ליום בו האנרגיה האפלה משתלטת!
