L’une des principales priorités de la NASA est de comprendre le potentiel de vie ailleurs dans l’univers. La NASA n’a trouvé aucune preuve crédible de vie extraterrestre, mais elle explore le système solaire et au-delà pour nous aider à répondre à des questions fondamentales, notamment celle de savoir si nous sommes seuls dans l’univers.
Pour ceux qui étudient le potentiel de vie au-delà de la Terre, l’une des questions qui se pose depuis longtemps est de déterminer la probabilité d’une vie microbienne par rapport à une vie complexe ou à une civilisation si avancée que nous pouvons en repérer les signes, appelés technosignatures, depuis chez nous. L’étude des réponses à ce genre de questions peut aider à orienter les suggestions de nouveaux télescopes ou de nouvelles missions afin de mettre en évidence les endroits et les moyens les plus probables pour rechercher la vie.
Maintenant un article récent publié le 24 mai dans le Journal d’astrophysique L’hypothèse selon laquelle si des civilisations extraterrestres avancées existent, elles pourraient être difficiles à détecter avec des télescopes depuis notre point de vue, notamment parce que leurs besoins énergétiques pourraient être relativement modestes. Si leur culture, leur technologie et la taille de leur population ne nécessitent pas de grandes quantités d’énergie, elles ne seraient pas obligées de construire d’énormes structures de collecte d’énergie stellaire qui pourraient être détectées par les télescopes actuels ou prévus. De telles structures, basées sur notre propre expérience terrestre, pourraient être des réseaux de panneaux solaires qui couvriraient une partie importante de la surface de leur planète ou des mégastructures en orbite pour capter la majeure partie de l’énergie de leur étoile parente, que nous pourrions tous deux être en mesure de repérer depuis notre propre système solaire.
« Nous avons constaté que même si notre population actuelle d’environ 8 milliards d’habitants se stabilise à 30 milliards avec un niveau de vie élevé, et que nous utilisons uniquement l’énergie solaire pour produire de l’électricité, nous utilisons toujours bien moins d’énergie que celle fournie par toute la lumière du soleil qui illumine notre planète », a déclaré Ravi Kopparapu du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, auteur principal de l’étude.
L’étude a des implications pour la Paradoxe de Fermipostulée par le physicien Enrico Fermi, qui pose la question suivante : puisque notre galaxie est ancienne et vaste, et que les voyages interstellaires sont difficiles mais possibles, pourquoi une civilisation extraterrestre ne s’est-elle pas répandue à travers la galaxie à ce jour ?
« Cela implique que les civilisations ne se sentent pas obligées de s’étendre à toute la galaxie parce qu’elles peuvent atteindre des niveaux de population et de consommation d’énergie durables même si elles choisissent un niveau de vie très élevé », a déclaré Kopparapu. « Elles peuvent s’étendre au sein de leur propre système stellaire, ou même au sein de systèmes stellaires proches, mais il se peut qu’une civilisation couvrant toute la galaxie n’existe pas. »
De plus, notre propre expertise technologique ne nous permet peut-être pas encore de prédire ce que pourraient faire des civilisations plus avancées.
« Les structures de collecte d’énergie stellaire à grande échelle peuvent s’avérer particulièrement obsolètes au vu des avancées technologiques », ajoute Vincent Kofman, co-auteur de l’étude à la NASA Goddard et à l’American University de Washington, DC. « Une société capable de placer d’énormes structures dans l’espace serait certainement en mesure d’accéder à la fusion nucléaire ou à d’autres méthodes de production d’énergie efficaces dans l’espace. »
Les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques et des données satellites de la NASA pour simuler une planète semblable à la Terre avec différents niveaux de couverture de panneaux solaires en silicium. L’équipe a ensuite modélisé un télescope avancé comme celui proposé par la NASA Observatoire des mondes habitables Ils ont ainsi pu voir s’il était possible de détecter des panneaux solaires sur une planète située à environ 30 années-lumière, ce qui est relativement proche dans une galaxie qui s’étend sur plus de 100 000 années-lumière. Ils ont découvert qu’il faudrait plusieurs centaines d’heures d’observation avec ce type de télescope pour détecter les signatures de panneaux solaires couvrant environ 23 % de la surface terrestre d’une exoplanète semblable à la Terre. Cependant, pour 30 milliards d’humains ayant un niveau de vie élevé, il faudrait seulement environ 8,9 % de couverture en panneaux solaires.
Les civilisations extraterrestres dotées de technologies avancées pourraient être découvertes grâce à leurs technosignatures, des manifestations d’observation de technologies extraterrestres qui pourraient être détectées ou déduites par des recherches astronomiques. Depuis des décennies, les scientifiques utilisent des radiotélescopes pour rechercher d’éventuelles transmissions radio extraterrestres. Plus récemment, des astronomes ont proposé d’utiliser un télescope comme l’Observatoire des mondes habitables pour rechercher d’autres types de technosignatures, comme des « empreintes » chimiques dans les atmosphères des exoplanètes ou des caractéristiques spécifiques dans la lumière réfléchie par une exoplanète qui pourraient annoncer la présence de vastes panneaux solaires en silicium.
La nouvelle étude suppose que les extraterrestres construiraient des panneaux solaires à partir de silicium, car il est relativement abondant par rapport à d’autres éléments utilisés dans l’énergie solaire, comme le germanium, le gallium ou l’arsenic. De plus, le silicium est efficace pour convertir la lumière émise par les étoiles semblables au Soleil en électricité et il est rentable de l’extraire et de le transformer en cellules solaires.
Les chercheurs supposent également qu’une civilisation extraterrestre hypothétique dépendrait exclusivement de l’énergie solaire. Cependant, si d’autres sources d’énergie étaient utilisées, comme la fusion nucléaire, cela réduirait la technosignature du silicium, rendant la civilisation encore plus difficile à détecter. L’étude suppose en outre que la population de la civilisation se stabilisera à un moment donné. Si cela ne se produit pas pour une raison quelconque, peut-être qu’elle sera poussée à s’étendre toujours plus loin dans l’espace lointain. Enfin, il est impossible de savoir si une civilisation avancée pourrait utiliser quelque chose que nous n’avons pas encore imaginé et qui nécessite d’immenses quantités d’énergie.
Plus d’information:
Ravi Kopparapu et al, Détectabilité des panneaux solaires comme technosignature, Le Journal d’Astrophysique (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad43d7