Včera zde vyšel článek o potenciálním vlivu zrychleného rozpínání našeho vesmíru na velmi dlouhodobý vývoj civilizace. Podívejme se na toto téma podrobněji. Současný standardní kosmologický model se opírá o pozorování zrychlování rozpínání našeho vesmíru (podrobněji zde). Předpokládá také, že toto rozpínání se netýká silně gravitačně vázaných systémů, jako jsou galaxie a blízké silně gravitačně vázané skupiny galaxii. Za toto zrychlování rozpínání je zodpovědná tzv. temná energie. O její podstatě a původu zatím nevíme téměř nic.

Průběh srážky naší Galaxie a galaxie M31 v Andromedě v uměleckých představách (NASA/ESA/STScl)

Pokud se rozpínání bude stále zrychlovat, dočkáme se za desetinásobek současného stáří našeho vesmíru situace, kdy všechny objekty mimo naši Místní skupinu galaxií se od nás vlivem vesmírného rozpínání budou vzdalovat rychlostí větší, než je rychlost světla, a zmizí nám za horizontem. Je třeba připomenout, že Místní skupina galaxií bude v té době vypadat úplně jinak. Už dávno proběhne srážka naší Galaxie a galaxie v Andromedě, ke které dojde zhruba za 4 miliardy let, a bude dlouho po vzniku Milkomedy. To je označení pro objekt vzniklý při srážce (spojení slov Milky way a Andromeda). Půjde o gigantickou eliptickou galaxii, která se ještě zvětší postupným zachycením ostatních galaxií z Místní skupiny. To bude trvat více než sto miliard let a místní skupina se tak změní ve zmíněnou obří eliptickou galaxii. Ta bude tím objektem, který nám bude v rozpínajícím se vesmíru v té době dostupný. Celá zbývající část rozpínajícího se vesmíru bude za horizontem. Zdroje energie a životního prostoru tak budou „značně“ omezené.

I když i v té době bude pořád Milkomeda plná hvězd. Ty se budou produkovat během jejího vzniku velmi bouřlivě, později už daleko méně. Ty hmotnější než Slunce velmi rychle shoří, ale ty s menší hmotností mohou existovat i velmi dlouho. Například rudí trpaslíci o hmotnosti okolo 0,1 hmotnosti Slunce mají dobu života 10 bilionů let (podrobněji zde). Civilizace, která  dokáže osídlit okolí rudého trpaslíka, bude mít stabilní podmínky pro rozvoj po desítky miliard až bilióny let.

Představme si, že však budeme chtít osídlit a využívat větší množství hvězd a po delší dobu, než nám poskytne Milkomeda. Ve svém článku rozebírá Abraham Loeb možnosti, jak zdroje energie a životního prostoru pro naše extrémně vzdálené potomky rozšířit. Než je však civilizace bude moci využít, musí vyřešit cestování mezi hvězdami. A také využívání veškeré energie kolonizovaných hvězd například pomocí Dysonovy sféry. Nutné budou také technologie transportu celých hvězd rychlostmi v jednotkách a lépe desítkách procent rychlosti světla. Takové možnosti současná fyzika alespoň v principu, dovoluje. Nyní však nelze ani odhadnout, jestli potřebné technologie lze, byť ve velmi vzdálené budoucnosti, opravdu realizovat (alespoň pár úvah k možnostem je zde). Jde tak zatím o čirou vědeckou fantastiku.

Kupa galaxií ve Vlasech Bereniky (zdroj Russ Carroll, Robert Gendler, Bob Franke: Dan Zowada Memorial Observatory).

Představme si však, že za milióny let potřebné technologie budou. V tom případě bude možné transportovat hvězdy i s celými civilizacemi nejen v rámci galaxie, ale i mezi nimi. Civilizace s takovým potenciálem už dokáže využívat nejen celou energii hvězdy, ale začíná ve velké míře využívat energii celé galaxie. Na Kardašově škále civilizací by se přesouvala od stupně II ke stupni III.

Taková civilizace má dvě možnosti řešení problému se zajištěním co největších zásob hvězd po co nejdelší dobu. První je využití přirozených zdrojů. Ten by se realizoval přesunem do oblastí s velmi vysokou hustotou galaxií. Ty jsou pak silněji gravitačně vázány a uvnitř horizontu tak zůstává daleko více hvězd. Vhodné oblasti jsou například v nejbližší kupě galaxií v Panně, jejíž střed je od nás vzdálen okolo 50 milionů světelných let, ještě dále je kupa galaxií ve Vlasech Bereniky. Po přesunu by mohly být vnitřní oblasti těchto kup velmi bohaté na galaxie, hvězdy a materiál zdrojem velmi dlouhé budoucí prosperity příslušné civilizace. Ovšem představa přesunu celých hvězd a civilizací na vzdálenosti desítek a stovek milionů světelných let je zatím čirá fantastika.

Další možností je pak ještě přesun velkého počtu hvězd i z velmi vzdáleného okolí do existující husté oblasti silně vázané gravitací ještě před tím, než se mohou rozpínáním vesmíru dostat za náš horizont (pak by se od nás vzdalovaly rychlostí větší, než je rychlost světla). To by zásoby takové velmi vyspělé civilizace mohlo ještě dále rozšířit.

Na závěr je třeba zdůraznit, že v současné době jsou podobné úvahy v oblasti vědecké fantastiky a pouze intelektuálního cvičení, i když velice zajímavého. Navíc by se situace dramaticky změnila, kdyby nová fyzika za Standardním modelem umožňovala warp, cestování pomocí červích děr či jiné vymoženosti, které jsou popsány v nedávném článku.

Psáno pro Osel a Kosmonautix.