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O que são as Megaestruturas Alienígenas?


- Atualizado no dia 18 de agosto de 2021 -

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             No contexto do nosso atual nível tecnológico, ainda fica difícil iniciarmos ou mesmo conceber a construção de colossais estruturas espaciais para fins diversos. Uma "Estrela da Morte" ou gigantescas instalações artificiais de habitação humana ainda são exclusivas de obras de ficção científica, como Star Wars e Star Trek. Porém, isso não impede que civilizações alienígenas bem mais avançadas do que a nossa já tenham tais colossais empreendimentos espaciais em desenvolvimento ou concluídos. Nesse sentido, muitos astrônomos buscam, além de planetas em zonas habitáveis pertencentes a outros sistemas estelares e por sinais de rádio de origem artificial, detectar essas assim chamadas 'megaestruturas', estas as representam óbvias pistas na procura por vida inteligente. Nas últimas duas décadas, a famosa estrela de Tabby e suas oscilações de luminosidade de até 20% representou a maior esperança de detecção desses poderosos projetos alienígenas, apesar das desanimadoras evidências mais recentes.



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   PROCURANDO POR EXOPLANETAS

           Tendo sido o nosso principal caçador de mundos, o Kepler é um observatório espacial lançado pela NASA em 7 de Março de 2009 com o objetivo principal de procurar por planetas próximos do tamanho da Terra que estejam em zonas habitáveis e que, portanto, sejam bons candidatos para sustentar vida como a conhecemos hoje. A Missão Kepler mira nossa galáxia, Via Láctea, nessa busca, explorando a estrutura e diversidade dos sistemas planetários encontrados. Durante seu tempo de operação, centenas de milhares de estrelas foram analisadas e milhares de planetas encontrados. Seu potencial de busca foi bastante limitado com danos que sofreu entre 2012 e 2013, e hoje o Kepler opera deficiente (menor faixa de busca) na forma de uma nova missão: K2.

          Para detectar um possível planeta em torno das estrelas, o Kepler, e outros sistemas de buscas auxiliares, analisam, basicamente, o bloqueio de luminosidade em um evento chamado de transição, ou seja, quando um planeta passa em frente à sua estrela. Quando um planeta faz sua transição, um observador verá o evento como uma mancha sem luminosidade na estrela. Se o planeta possui um tamanho próximo da Terra, essa redução de luminosidade será de cerca de 1/10000 (100 partes por milhão) e durará entre 2 e 16 horas (tempo que o planeta, em referência a um observador fixo, demora para atravessar a frente da estrela). Aqui na Terra, podemos ver ocasionalmente um pequeno ponto preto no Sol quando Vênus ou Mercúrio o atravessam na nossa frente, sendo isso possível devido ao fato deles terem uma órbita mais próxima da nossa estrela.




          Uma vez que tal diminuição de luminosidade é detectada, e outros padrões de caracterização de um planeta são confirmados, o tamanho da órbita do planeta pode ser calculado do seu período (tempo necessário para o mesmo dar uma volta completa na estrela) e sua massa através da 3° Lei de Kepler de movimentação planetária. O tamanho do planeta em si pode ser encontrado do quanto a luminosidade é bloqueada da estrela em relação às dimensões dessa última. A partir da órbita e a temperatura da estrela (a qual é facilmente identificada com o seu espectro eletromagnético emitido), a temperatura média do planeta pode ser calculada. Dependendo dessa temperatura, e considerando se ele é de um tamanho próximo ou não da Terra (não muito grande para ser rochoso e não muito pequeno para ter uma gravidade suficiente para manter uma atmosfera mínima), ele pode ser classificado como estando em uma zona habitável ou não habitável. Hoje estima-se que podem existir pelo menos 28 bilhões de estrelas similares ao Sol com próximo de 20% de chance para cada uma delas de possuírem pelo menos um planeta em condições e com características similares à Terra - e, consequentemente, com potencial de vida - apenas na nossa galáxia (Ref.32).




           Mas além de explorar planetas, o monitoramento fotométrico do Kepler se torna bastante efetivo na procura das tão imponentes megaestruturas alienígenas.

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      MEGAESTRUTURAS ESPACIAIS

          Avançadas civilizações alienígenas com um amplo domínio tecnológico e entendimento do seu Sistema Estelar com toda certeza causarão profundo impacto no ambiente espacial onde estão fixadas.  A motivações por trás dessas construções podem ser diversas, mas cinco são as mais plausíveis em termos científicos. 

   ENERGIA, COMPUTAÇÃO E HABITAÇÃO ESPACIAL

          A primeira é para a coleta de energia. Ora, uma civilização cada vez mais avançada irá precisar de cada vez mais ricas fontes energéticas para se sustentar, incluindo seus empreendimentos de exploração espacial. A maior fonte de energia livre em um Sistema Estelar é, sem sombra de dúvidas, sua/s estrela/s. Através da fusão nuclear (1), gigantescas quantidades de energia eletromagnética e partículas aceleradas são geradas por uma estrela, as quais acabam sendo a fonte primordial de luminosidade ao seu redor. Se pudéssemos, por exemplo, captar toda a luminosidade emitida pelo Sol, teríamos acesso a cerca de 3,8x1026 Watts (W) de energia! Esse valor aproximadamente nove ordens de magnitude maior do que a energia solar interceptada pela Terra (~1,7 x 10^17 W).

           Portanto, a opção mais fácil e óbvia de obtenção energética por uma civilização avançada sedenta por energia seria sua estrela - aliás, hoje a humanidade busca ferozmente por formas eficientes de captar a energia solar tanto aqui na Terra quanto em missões espaciais. Após receber a energia da estrela, a civilização seria capaz de converter a energia de baixa-entropia para alta entropia e emanar calor residual (ex.: infravermelho de ondas médias) no background, a qual pode ser potencialmente detectável aqui na Terra.

           Com esse objetivo de captar a energia estelar, gigantescas e complexas construções poderiam ser feitas para a colheita da energia luminosa através de grandes painéis solares de alta tecnologia e ou transmiti-la para o seu planeta por wireless ou sustentar a si mesmas caso estejam servindo como um sistema de habitação espacial, sendo esta última possibilidade a segunda motivação para as megaconstruções. A terceira motivação também acompanhando essa abundante coleta energética visaria a execução de computação - provavelmente quântica - de ultra-performance (como fazemos hoje em escala obviamente muito menor com os supercomputadores). A escala Kardashev é frequentemente usada para medir o nível de avanço tecnológico, e é baseada na quantidade total de energia que uma civilização é capaz de utilizar. Os intervalos energéticos na escala são enormes. 

          Nossa civilização, por exemplo, consome uma média em torno de 1,75x1010 W anualmente de energia, o que nos coloca no nível 0,724 na escala Kardashev. Em outras palavras, não somos nem mesmo uma civilização Tipo I, e, sim, um sub-Tipo I. Uma hipotética civilização Tipo II seria capaz de controlar sua própria estrela e colher todo o seu poder energético, ou seja, algo em torno de 4,1x1026 W (pegando uma média de estrelas). Isso é algo 17 ordens de magnitude maior do que o nosso consumo (1 seguido de 17 zeros vezes mais)! Megaestruturas de captação solar seriam uma opção para suprir esse absurdo energético. Uma civilização Tipo III alcançaria a capacidade de controlar a energia da sua galáxia inteira, sendo também conhecida como Civilização Galática, e seria capaz de captar - no caso da Via Láctea, por exemplo - uma energia na ordem de 4x1037 W.


Megaestruturas em volta de uma estrela seriam  prováveis empreendimentos de engenharia de civilizações muito avançadas

           É estimado que a civilização humana possa se tornar uma civilização do Tipo I em 200 a 800 anos a partir de agora, uma Tipo II em 1000 a 3000 anos, e uma do Tipo III em 2000 a 5000 anos, assumindo que o nosso consumo de energia cresça de 1% a 3% por ano.


   LUMINOSIDADE

            A terceira motivação para a construção das megaestruturas viria da busca por luminosidade na parte escura do planeta de habitação. O tipo mais comum de estrela na nossa galáxia é a Anã-M. Essas estrelas possuem uma longa vida, mas são muito pouco luminosas quando comparadas com outros tipos. Nesse caso, um planeta para estar na zona habitável precisaria estar muito próxima dela para ficar com uma temperatura média que favoreça a vida. Mas com essa proximidade, o efeito de maré forçaria apenas um lado do planeta a ser iluminado pela estrela, ficando a outra metade na completa escuridão (2). Megaestruturas de porte médio poderiam ser construídas ao redor do planeta pela civilização ali residente ou migratória (oriunda de outro planeta) para refletir a luz solar na outra metade. Ou também esse sistema de espelhos poderia ser usado como um interruptor de luz, iluminando quando necessário, seja o planeta preso em efeito de maré ou não.


   COMUNICAÇÃO

           Já a quarta e última motivação a ser mencionada teria o mesmo objetivo que nós, atualmente: encontrar vida inteligente. Sim, com as megaconstruções, seria possível realizar bloqueios de luminosidade nas estrelas em padrões não naturais, estes os quais evidenciariam a existência de vida inteligente por trás dessas estruturas. E como o intuito é comunicar com o máximo de vida inteligente possível em outros sistemas estelares, grandes oscilações luminosas nas estrelas seriam relativamente fáceis de serem identificadas por civilizações com diferentes graus de avanço tecnológico. Outra forma de usar essas megaconstruções para a comunicação seriam elas terem uma função de coleta de energia estelar - como proposto anteriormente - mas com o objetivo de alimentar um grande volume e espectro de sinais de rádio e emiti-los para todos os cantos do Universo em busca de vida que os captem - assim como nós também transmitimos de forma modesta e temos grandes antenas para tentar captar esses sinais vindos de alienígenas (!).

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(!) Dado que o método mais energético-eficiente de transmissão de rádio com o intuito de comunicação seria na forma de pulsos altamente colimados, isso significaria que tal forma de contato só ocorreria se a civilização alienígena já tivesse nos detectado (ou vice-versa). O intervalo de cada pulso poderia se estender por vários anos e seria fácil perder um desses sinais caso fossem emitidos de forma aleatória.
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   ENXAME E BOLHA DE DYSON

           A ideia das megaestruturas com o intuito de fornecer energia para uma avançada civilização foi primeiro explorada por James Dyson em uma publicação científica na Science, em 1960 (Ref.9), com o título de 'Artificial Stellar Source of Infrared Radiation' ('Fontes Estelares Artificiais de Radiação Infravermelha'), onde o autor sugere a busca desses colossais empreendimentos alienígenas pelo excesso de radiação infravermelho emanado por uma estrela visada que apresente anômalos comportamentos. Nesse trabalho, Dyson propõe a existência de megaestruturas na forma de inúmeros objetos orbitando uma estrela com o intuito de captar sua energia. O modelo prático que mais se aproxima do que Dyson imaginava é o Enxame de Dysononde uma avançada civilização pode quebrar os planetas de uma estrela em pequenos planetoides ou fragmentos diversos soltos em órbita e artificialmente projetados para formar uma coleção - ou enxame - de objetos ao redor da estrela para capturar sua energia luminosa. O enxame de captadores de energia podem cobrir toda a estrela alvo -  Esfera Pura de Dyson - ou apenas parte dela - Esfera Parcial de Dyson. Tal megaconstrução ao redor da estrela seria gradualmente desenvolvida e a energia captada transferida de várias formas por wireless entre os componentes da esfera de Dyson e um planeta (ou qualquer outra estrutura de habitação). Se começássemos a fazer tal empreendimento, provavelmente depredaríamos Mercúrio, Vênus e outros corpos espaciais para conseguir matéria-prima.


Um exemplo relativamente simples de múltiplos anéis de Dyson - com raio de 1 AU, espaçados uns dos outros por 1,5 x 107 km e em um eixo comum de rotação - formando um enxame de Dyson mais organizado e de forma a cobrir a maior área possível.

           Porém, um enxame de Dyson além de um simples anel em órbita da estrela pode ter uma mecânica celestial muito complexa e caótica para ser controlado eficientemente. Nesse sentido, outra proposta mais plausível na prática e que aproveite ao máximo possível a área de energia a ser coletada seria uma Bolha de Dyson, onde satélites com velas estelares permaneceriam estacionários em relação ao corpo estelar (!). Os satélites ao redor de uma Bolha de Dyson teriam enormes velas estelares de baixíssima densidade que usariam a pressão radiativa para contrabalancear a atração gravitacional da estrela. Esses satélites estacionários não arriscariam entrar em rota com outros satélites (e mesmo obscurecê-los), e como a razão entre a pressão radiativa e a força gravitacional da estrela é constante independentemente da distância, esses satélites poderiam variar a distância em relação ao corpo estelar sempre que necessário.

(!) Leitura recomendadaO que são as Velas Solares?

Muitos imaginam a Esfera de Dyson como uma estrutura fechada em volta da estrela. Mas essa conformação é muito complicada, porque geraria inúmeros problemas de estabilidade gravitacional e esforços inimagináveis para evitar choques com a estrela. Objetos soltos em órbita é a maneira mais lógica e otimizada de coleta energética. Na prática, uma disposição mais complexa e plausível seria uma Bolha de Dyson.


            Uma esfera ao redor do Sol de um raio igual ao eixo semi-principal da órbita de Mercúrio (5,79x1010 metros) teria uma área em torno de 4,21x1022 m2. Mercúrio possui a composição principal representada por 30% de silicato e 70% de metal, principalmente ferro e óxidos de ferro, e, portanto, esses seriam os materiais mais usados para o enxame de Dyson. A massa de Mercúrio é cerca de 3,3x1023 kg e assumindo que 50% dela poderia ser transformada em superfícies reflexivas (com o restante da massa sendo transformada em células solares ou motoras, ou simplesmente descartadas), e que essas superfícies seriam colocadas em órbita ao redor do eixo orbital semi-principal do planeta, teríamos uma estrutura com uma densidade de 3,92 kg/m2 e grossura de 0,5 mm (considerando a densidade do ferro de 7874 kg/m3). Isso possibilitaria uma robusta megaestrutura apenas com Mercúrio servindo de matéria-prima, algo que corresponde ao mais fácil projeto do tipo possível de ser realizado pela futura civilização humana. 

          Por outro lado, como realçado, um enxame de Dyson, apesar de exigir menor complexidade para a construção dos satélites, é complicado de ser controlado para cobrir máxima área solar. Um anel de Dyson simples seria mais interessante para a coleta inicial de energia, permitindo tempo de avanço civilizatório para o desenvolvimento de uma Bolha de Dyson ou outra estrutura de mais fácil controle e eficiente coleta energética.  


   ESFERA DE DYSON E BURACO NEGRO

          Não apenas estrelas podem ser uma poderosa fonte de energia para civilizações avançadas. Em um estudo publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Ref.34), pesquisadores calcularam o potencial energético que poderia ser extraído de um buraco negro em três cenários: dois buracos negros estelares um com 5 massas solares e o outro com 20 massas solares, e um supermassivo buraco negro com 4 milhões de massas solares, similar ao teorizado existir no centro da Via Láctea (!).

(!) Leitura recomendadaO que são os Buracos Negros?

          Como energia a ser extraída do buraco negro, os pesquisadores consideraram seis fontes associadas a esses corpos: (i) radiação cósmica de fundo em micro-ondas, (ii) radiação de Hawking, (iii) disco de acreção, (iv) acreção de Bondi, (v) corona, e (vi) jatos relativísticos.

            Considerando a radiação cósmica de fundo (CMB), o aproveitamento de energia ocorreria a partir de uma 'Esfera de Dyson Invertida'. A CMB (micro-ondas) representa a temperatura remanescente do início do Universo e uma evidência do Big Bang. Em princípio, a CMB é mais quente do que um buraco negro - temperatura de 300 K (primordial) e de 2,725 K (recente) - e, nesse sentido, a Esfera de Dyson absorveria energia da CMB e emitiria a energia residual no mais frio buraco negro. Porém, segundo os cálculos dos pesquisadores, não importa se a energia coletada fosse de CMG primordial ou mais recente, ainda assim essa energia seria muito baixa para manter uma civilização do Tipo II. Mesmo no estágio inicial do Universo, precisaríamos de um supermassivo buraco negro com >10^8 massas solares para o ganho de energia equivalente à luminosidade solar, ou seja, muito ineficiente para uma megaestrutura.

           A segunda alternativa é a radiação de Hawking, predita e derivada da teoria da radiação de corpo negro e emitida de fora do horizonte de eventos de um buraco negro. Apesar de não existir detecção direta dessa energia, esta é o resultado dos efeitos quânticos e esperada de continuamente reduzir a massa de buraco negro ao longo do tempo. Porém, os cálculos mostraram que esse tipo de energia que poderia ser captada seria extremamente baixa; para um buraco negro com 5 massas solares, apenas 10-30 vezes a luminosidade solar.

          A terceira fonte, o disco de acreção, refere-se a materiais e gases atraídos pelo buraco negro do meio interestelar e acelerados em um percurso na forma de disco pela forte gravidade. Esse disco se aqueceria a altas temperaturas devido à fricção, liberando forte radiação, esta a qual poderia ser coletada pela Esfera de Dyson. Segundo os cálculos do estudo, mesmo para um buraco negro com massa estelar, a luminosidade do disco de acreção é várias vezes aquela da luminosidade solar. Um buraco negro com massa intermediária (entre 5 e 20 massas solares) emitiria uma energia de até ~109 vezes a luminosidade solar. A energia do disco de acreção de buracos negros tanto não-rotatórios quanto de extrema rotação seria suficiente para suprir uma civilização do Tipo II. 

          A acreção de Bondi é uma acreção esférica de gás em um objeto gravitacional compacto a partir do meio interestelar, com ausência de momento angular e sem campo magnético. Considerando uma acreção de Bondi nas vizinhanças de um buraco negro, a energia calculada é muito baixa, em torno de 10-6 e de 1% aquela emitida pelo disco de acreção para buracos negros estelares e supermassivos buracos negros, respectivamente.

             O gás ao redor de um buraco negro está no estado de plasma devido à alta temperatura do disco acreção, e é chamado de corona. A energia luminosa liberada pela corona de buracos negros de massa estelar é aproximadamente 1/3 daquela da radiação liberada pelo disco de acreção, e de 1/2 para supermassivos buracos negros. Incluir a energia da corona junto à luminosidade do disco de acreção fornece mais uma fonte promissora para uma civilização do Tipo II.

           Por fim, temos os jatos relativísticos, fenômenos de alta energia comuns entre objetos astronômicos compactos e orientados provavelmente por complexos campos magnéticos. Os fluxos de plasma associados contêm enorme energia e geralmente ao longo do eixo de rotação do objeto, e as partículas ali dentro podem alcançar um fator de Lorentz de até 100, ou seja, muito próximo da velocidade da luz (0,99995c, onde c é a velocidade da luz). Os pesquisadores calcularam que a radiação dos jatos seria ~80% e ~60% da radiação de um disco de acreção de um buraco negro de massa estelar e de um supermassivo buraco negro, respectivamente. Além disso, essa radiação compreende apenas ~10% da energia do jato. Para um buraco negro com 5 massas solares, a energia total do jato é equivalente a ~1,7 x 106 vezes a luminosidade solar. Em outras, o jato relativístico é uma promissora fonte de energia para uma civilização do Tipo II.

          No geral, se uma civilização avançada conseguisse drenar eficientemente a energia apenas do disco de acreção de um buraco negro de 20 massas solares, a energia total seria equivalente à energia extraída por esferas de Dyson ao redor de 100 mil estrelas - mais do que suficiente para uma civilização do Tipo II; para um supermassivo buraco negro com massa de 4 x 106 massas solares a energia fornecida poderia ser 1 milhão de vezes maior, em torno de 10^34 W. 

          Porém, para uma civilização do Tipo III, mesmo com um supermassivo buraco negro, a energia fornecida pelo disco de acreção responderia por até 0,025% da necessidade energética (4 x 1037 W). Por outro lado, se fossem somadas as energias do disco de acreção, jato relativístico e da corona, a energia total (incluindo luminosa) é de:

a) ~169 vezes a luminosidade solar no caso de uma estrela com 5 massas solares, suficiente para uma civilização na escala Karkashev (K) de 2,28.

b) ~6,1 x 105 vezes a luminosidade solar no caso de uma estrela com 20 massas solares, suficiente para uma civilização com K = 2,63.

c) ~109 vezes a luminosidade solar no caso de um supermassivo buraco negro com 4 x 106 massas solares, suficiente para uma civilização com k em torno de 3.

          Portanto, para uma civilização do Tipo III (K = 3) uma potencial e eficiente fonte de energia é representada por um supermassivo buraco negro. Caso nossa civilização algum dia atinja esse estágio civilizatório, o Sagitário A* no nosso centro galático seria nossa óbvia e mais eficiente resposta energética.

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           Para captar a energia de um buraco negro, o mais plausível seria a construção de uma Bolha de Dyson - e, na fase inicial, de um anel de Dyson. Balanceando a pressão e a gravidade do buraco negro, uma vela estelar poderia ficar estacionada no espaço e continuamente capturar a energia dos jatos relativísticos e a luminosidade da região do disco de acreção. Os satélites captadores em órbita precisam ficar na região exterior ao disco de acreção, porém em uma distância segura que possa evitar temperaturas atingindo valores extremamente altos.  

            É válido também mencionar que outros importantes fatores precisam ser avaliados durante o desenvolvimento de megaestruturas ao redor de buracos negros. Enquanto o uso dos discos de acreção para coleta energética é particularmente inteligente, já que ali energia é mais eficientemente convertida do que nas reações termonucleares de estrelas convencionais, a luminosidade desses discos intercala entre estados brilhantes e escuros. Se o disco de acreção se torna muito brilhante, as estruturas de velas solares podem ser arremessadas para longe, e se o disco de acreção se torna muito escuro, a esfera de Dyson pode cair para dentro do buraco negro.

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OBSERVAÇÃO: Existe também uma recente proposta teórica para a captação de energia de buracos negros através da quebra e rejuntamento de linhas de campos magnéticos próximos do horizonte de eventos. Para mais informações, acesse: Cientistas calculam que é possível extrair enorme quantidade de energia de buracos negros
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   DETECÇÃO DAS MEGAESTRUTURAS

          Independentemente da forma ou objetivo dessas megaconstruções, elas causariam um óbvio impacto de interferência na luminosidade da sua estrela. Sistemas de busca como o Kepler podem, em teoria, ajudar a identificar essas megaestruturas quando estas bloqueiam a luminosidade de uma estrela em que orbitam (assim como os planetas e outros corpos espaciais) e também pelo provável excesso de radiação infravermelha de médios comprimentos de onda que os captadores de energia estelar gerariam ao processar a luz (calor residual [3])) no momento de observação da transição. Caso a órbita, formato, densidade, entre outros parâmetros astrofísicos na luminosidade ou de objetos em torno de uma estrela estejam muito fora do comum, já é uma pista para identificar esses empreendimentos alienígenas titânicos. Megaconstruções que bloqueiem completamente uma estrela seriam ainda mais fáceis de serem identificados, já que existiria uma grande emissão de radiação infravermelha em um ponto praticamente escuro na faixa do visível.

          No caso de uma esfera de Dyson ao redor de um buraco negro de massa estelar na Via Láctea (10 kpc distante de nós), essa pode ser detectada na região do UV visível (10-400 nm), visível (400-760 nm), infravermelho próximo (760 nm - 5 𝜇m) e infravermelho de ondas médias (5 - 40 𝜇m) pelos nossos atuais telescópios (Ref.34). Uma esfera de Dyson "quente" - operando a uma temperatura de 3000 K (>2600°C), acima do ponto de fusão dos materiais hoje conhecidos  - seria detectável em faixas mais próximas do UV, enquanto uma esfera de Dyson "sólida" (<3000°C) seria detectável em faixas mais próximas do infravermelho.

          Apesar de nenhuma dessas estruturas terem ainda sido detectadas, trabalhos teóricos mais recentes reforçam que as oscilações ao redor da posição de equilíbrio das megaestruturas do tipo anel de Dyson são capazes de serem detectados pelos nossos atuais telescópios e o que nos resta é continuar procurando (Ref.30-31). 

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    ESTRELA DE TABBY (KIC 8462852)

          Em seus quatro anos de principal atividade, antes da falha em alguns dos seus componentes de propulsão, o Kepler identificou e monitorou a luminosidade de mais de 150 mil estrelas. Entre as mais peculiares descobertas do nosso Caçador de Mundos, está a estrela KIC 8462852, também conhecida como 'Estrela de Boyajian' ou 'Estrela de Tabby'. Ela é uma estrela de sequência-principal F3V - cerca de 50% maior do que o nosso Sol e em torno de 1000°C mais quente - a uma distância em torno de 1470 anos-luz e que parece possuir uma grande quantidade de matéria eclipsando-a. Na fase de transição, esse material de bloqueio pode obscurecê-la em mais de 20%! Porém, o que chama ainda mais a atenção é que essa oscilação de luminosidade não exibe a periodicidade esperada de um planeta em órbita e pode durar de 5 a 80 dias, sendo esse último fato algo inédito!

            Diversas explicações têm sido propostas - incluindo interferências de tecnologia extraterrestre -, mas hoje o acumulado de evidências aponta para fenômenos naturais afetando essa estrela. As primeiras hipóteses apostavam em catastróficas colisões no cinturão de asteroides da KIC 8462852, um gigantesco impacto afetando um planeta no sistema, ou uma população de corpos planetesimais passando em frente à estrela. Todos esses cenários produziriam grandes quantidades de poeira dispersada ao longo da órbita dos detritos gerados, resultando em mais infravermelho de comprimento médio do que se pode inferir das condições normais em torno da estrela por um longo período de tempo. Esse infravermelho viria do grande aquecimento de tais partículas de poeira pela radiação solar. Porém, estudos subsequentes (Ref.10-13) não conseguiram detectar esse possível excesso de infravermelho, tornando esses cenários improváveis.


Um cenário de grandes impactos e geração de uma grande quantidade de poeira como rastro é improvável

          Outra hipótese lançada, e que ganhou maior suporte do meio acadêmico, defende que uma família de cometas esteja viajando em uma órbita elíptica muito longa em torno da Estrela de Tabby, onde um primeiro bem grande teria bloqueado bastante sua luminosidade em 2011 e depois, em 2013, o resto da tropa teria bloqueado em menor intensidade a luz estelar emitida. Nesse último cenário, as observações feitas em estudos de 2015 usando o observatório fotométrico Spitzer/IRC realmente não teriam conseguido registrar traços de infravermelho porque os cometas já estariam bem longe. 


Uma grande população de cometas seria a explicação mais provável

          
             Em julho de 2016, um estudo foi publicado  no periódico The Astrophysical Journal (Ref.14), por astrônomos da Sociedade Astronômica Americana, onde foi feito o detalhamento de uma busca por sinais de rádio de uma possível civilização alienígena no Sistema Estelar da KIC 8462582. As frequências exploradas estavam compreendidas em um espectro de frequência entre 1 e 10 GHz usando o Allen Telescope Array, mas dando também uma especial atenção ao intervalo entre 1 e 100 Hz, frequências as quais não são produzidas por nenhuma fonte natural conhecida (todas abaixo de 500 Hz são, até onde se sabe, de origem artificial). Nenhum sinal suspeito foi detectado. Como essa estrela está a uma distância relativamente grande da Terra, seria necessário poderosos sinais sendo emitidos pela civilização alienígena para nos alcançar em significativa abundância. Ou seja, detectar possíveis sinais artificiais de rádio vindos de lá não é fácil.

         Já em 2017, para mais uma punhalada na esperança de muitos, um time de mais de 100 pesquisadores analisando a estrela Tabby mostrou consistentemente que as estranhas diminuições de luminosidade não são causadas por estrelas, planetas ou mesmo megaestruturas alienígenas em frente à sua órbita. Os resultados da análise, publicados no periódico The Atrophysical Journal Letters (Ref.27), corroboram que as diminuições de luminosidade não possuíam a mesma intensidade em todos os comprimentos de onda, descartando a presença de um grande corpo opaco barrando periodicamente a luz, como seria esperado de um planeta ou de uma megaestrutura. Ainda não se sabe o que pode estar causando esse fenômeno, mas os modelos agora projetados aceitam material circunstelar - como exocometas e poeira espacial - ou mesmo variações de luminosidade oriundas da própria estrela de Tabby (menos provável, mas possível).
          
          De fato, uma persistente e posterior nova busca por sinais eletromagnéticos englobando comprimentos de onda de 374 a 970 nm - e usando o Automated Planet Finder (APF) capaz de detectar lasers com uma potência maior do que aproximadamente 24 MW que poderiam estar sendo lançados por uma megaestrutura alienígena - não encontrou nenhum sinal anômalo entre 177 espectros de alta-resolução oriundos da estrela. Os principais candidatos da análise puderam todos ser explicados por raios cósmicos, linhas de emissões estelares ou linhas de emissão oriundos da própria atmosfera terrestre. Os achados foram publicados em 2019 no periódico IOPscience (Ref.29).

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   ESPERANÇA É A ÚLTIMA QUE MORRE

            Outras três prévias anormalidades tinham sido detectadas pelo Kepler recentemente: KIC 12557548b, KOI-2700 e K2-22b. O primeiro, rapidamente se descobriu, tratava-se de um planeta em processo de evaporação, o qual já tinha perdido 70% da sua massa devido à interação com a sua estrela em observações de 2013. Esse processo de evaporação acabou produzindo comportamentos fora do comum para o objeto. Já o KOI-2700 e o K2-22b, descritos o primeiro em 2014 e o segundo em 2015, não foram possíveis de gerar dados úteis em seus erráticos comportamentos devido ao brevíssimo período de transição, o que indica baixas massas envolvidas e poucas probabilidades de existir megaestruturas envolvidas ou que possam ser especuladas. Mas a estrela KIC 8462582 mostra-se um verdadeiro mistério ainda e as características das observações feitas em seu sistema podem sugerir um legítimo Enxame de Dyson: aperiodicidade, eventos de oscilações luminosas arbitrários, estranhas durações de transição e grande complexidade.


Estrela KIC 8462852 em infravermelho (2MASS survey) e ultravioleta (GALEX) / NASA

           Porém, é preciso manter a calma nas especulações. Como citado, as explicações naturais precisam vir sempre em prioridade, independentemente se oferecem um mínimo ou um máximo de plausibilidade. Pulsares, por exemplo, quando foram descobertas, ganharam o nome de LGM-1 ('Little Green Men', ou, na tradução, 'Pequenos Homens Verdes') para fazer alusão à estranha natureza dessas estrelas - particularmente aos padrões distintos de pulsos de rádio emitidos - e sugerindo algum tipo de tecnologia alienígena de comunicação. Os pulsares mais tarde revelaram ser estrelas de nêutrons (4) capazes de rotacionar em altas velocidades - algumas vezes a 700 voltas por segundo -, gerando nesse processo poderosos campos elétricos. Mais recentemente, os misteriosos pulsos de rádio emitidos foram inclusive explicados por simulações laboratoriais como resultado da interação de elétrons e pósitrons criados continuamente e em massivas quantidades pela estrela de nêutrons rotatória com sua magnetosfera (Ref.33). 

          Outro exemplo nesse sentido, o CTA 102 - um quasar descoberto no início da década de 1960 - tinha sido visto trocando de luminosidade muito rápido, algo que levou alguns astrônomos da ex-União Soviética a sugerirem que o fenômeno era algum tipo de mensagem extraterrestre sendo enviada para outras civilizações. No final, o fenômeno também foi explicado usando conceitos científicos naturais.

           Além disso, não adianta apenas sair buscando por sinais eletromagnéticos anômalos de forma aleatória. Por exemplo, a estrela KIC 8462852 não é nada convidativa para o desenvolvimento de vida ou sua manutenção. Primeiro, sua temperatura é alguns milhares de graus mais quente do que o nosso Sol, tornando suas redondezas um mar de nocivas radiações ultravioletas (UV). Em segundo lugar, ela é uma estrela de relativa curta duração, algo em torno de 3 bilhões de anos até seu combustível de hidrogênio se exaurir (1). Considerando que aqui na Terra uma vida inteligente demorou mais de 4 bilhões para surgir e estabelecer um modesto sistema avançado de tecnologia, fica menos plausível uma civilização ultra avançada ter tido tempo de se estabelecer por lá se formos comparar com a nossa história evolutiva.

           Outra curiosa observação seria o fato de uma civilização super avançada, do Tipo II ou próximo, construindo uma megaestrutura com fins diversos, não ter nos avistado primeiro e ter tentado contato e, sim, nós termos a avistado primeiro através dos efeitos da Esfera de Dyson. Voltando ao exemplo da Estrela de Tabby, demoraria ~1470 anos para a luz dessa estrela chegar até aqui. É de se imaginar que a tecnologia de observação espacial deles seria muito avançada e, considerando que estamos todos na mesma galáxia, fica estranho o fato deles não terem nos identificado e tentado um contato direto ou terem feito um empreendimento detectável para nos visitar.

          Por outro lado, não podemos também sempre esperar pelo pior. Supondo a improvável existência de uma megaestrutura na Estrela de Tabby, a vida em torno dessa estrela pode ter tido um processo de desenvolvimento totalmente diferente do nosso, onde a evolução natural tomou um rumo mais acelerado e os seres vivos associados mais resistentes à radiação UV. Ou, em outro cenário possível, uma civilização alienígena de um Sistema Estelar próximo pode ter migrado para o sistema dessa estrela e estabelecido uma nova colônia ali. Considerando que é uma civilização muito avançada, isso é mais do que plausível. E nem precisam estar migrando, apenas expandindo seus domínios. Aliás, as megaestruturas podem ser postos de fixação e habitação, sem a necessidade de estarem vinculados a planetas ali dentro.

           Para explicar o fato deles não terem nos avistado e tentado um contato direto conosco pode ter sido apenas uma questão social deles. Não sabemos nem mesmo se seriam seres orgânicos ou androides (IA - Inteligência Artificial). Talvez eles estejam cansados de avistar planetas com vida e, no momento que detectaram a Terra e confirmaram provável vida, ela era só mais uma. E se lembrarmos que a nossa civilização está a pouquíssimo tempo no planeta (em termos geológicos) e teve um rápido desenvolvimento apenas em uma ordem de centenas de anos, seríamos algo desinteressante para eles (podem até já ter visitado o Sistema Solar em um passado longínquo e terem ido embora). Outra explicação para a suposta megaestrutura em KIC  8462852: pode ser apenas um projeto inicial de Enxame de Dyson, onde a civilização alienígena pode ter desistido de continuar o empreendimento - provavelmente durante uma expansão de colonização - ou foi extinta por algum motivo e não terminou o esforço de engenharia.

           Bem, as possibilidades são muitas, e não podemos parar de explorá-las. Muitos dados ainda estão para serem analisados e muitos bilhões de estrelas somente na nossa Via Láctea faltam para serem observadas. De fato, só muito recentemente a possibilidade de uma esfera de Dyson em volta de um buraco negro foi validade, ampliando o horizonte de busca. E com novos projetos de telescópios espaciais sendo planejados para serem lançados nos próximos anos, como o WFIRST, TESS e o PLATO, o alcance das buscas será exponencialmente elevado. Muitas especulações e talvez algumas megaestruturas ainda estão por vir!




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REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS
  1. http://www.sciencemag.org/news/2017/05/star-spurred-alien-theories-dims-again 
  2. https://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/overview/index.html 
  3. https://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/multimedia/images/transit-light-curve.html 
  4. http://adsabs.harvard.edu/abs/2017AAS...22924032S 
  5. https://arxiv.org/abs/1705.04142 
  6. https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=78196
  7. https://www.nasa.gov/image-feature/mercury-solar-transit-0
  8. https://ieet.org/index.php/IEET2/more/dvorsky20120329 
  9. http://science.sciencemag.org/content/131/3414/1667 
  10. https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/468/4/4399/3098194/Secular-dimming-of-KIC-8462852-following-its?redirectedFrom=fulltext 
  11. https://arxiv.org/abs/1509.03622 
  12. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2041-8205/814/1/L15/meta 
  13. http://adsabs.harvard.edu/abs/2017AAS...22924516R
  14. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/825/2/155/meta
  15.  http://meetings.aps.org/Meeting/MAR17/Session/V15.10
  16.  https://www.seti.org/seti-institute/news/alien-engineering-around-strange-star
  17. http://home.fnal.gov/~carrigan/infrared_astronomy/Fermilab_search.htm
  18. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/on-the-search-for-artificial-dysonlike-structures-around-pulsars/F81897B07199173A573226D4DC8B77A7
  19. https://www.researchgate.net/profile/Marko_Horvat2/publication/283329165_KIC_8462852_Remnants_of_a_Failed_Early_Type_II_Civilization/links/5633eba408aeb786b7013cee.pdf
  20. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/698/2/2075/meta
  21. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-51759-9_4
  22. https://arxiv.org/pdf/1510.04606.pdf
  23. https://apod.nasa.gov/apod/ap160613.html
  24. https://www.nasa.gov/feature/jpl/strange-star-likely-swarmed-by-comets
  25. https://www.seti.org/seti-institute/mysterious-star-kic-8462852
  26. http://large.stanford.edu/courses/2016/ph240/wee1/
  27. https://arxiv.org/pdf/1801.00732.pdf
  28. https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/exoplanet-transits-as-the-foundation-of-an-interstellar-communications-network/06F547E12E0C99FEBC5BC82D32AB0D81
  29. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1538-3873/aafe86/meta
  30. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1909/1909.08851.pdf
  31. https://arxiv.org/pdf/1908.02683.pdf
  32. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab88b0
  33. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.245101
  34. Tiger Yu-Yang Hsiao, Tomotsugu Goto, Tetsuya Hashimoto, Daryl Joe D Santos, Alvina Y L On, Ece Kilerci-Eser, Yi Hang Valerie Wong, Seong Jin Kim, Cossas K-W Wu, Simon C-C Ho, Ting-Yi Lu, A Dyson sphere around a black hole, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 506, Issue 2, September 2021, Pages 1723–1732. https://doi.org/10.1093/mnras/stab1832