Evrende Akıllı Yaşamı Keşfetmiş Ama Fark Etmemiş Olabiliriz!

Evren'de bir yerlerde bizim gibi ya da bizden çok daha gelişmiş uygarlıklar var mı? Birçok astronom, Evren'de yalnız olmadığımızı düşünüyor. Fakat Evren'deki akıllı yaşam arayışımız, şu zamana kadar olumlu bir sonuç vermedi. Bunun nedenlerinden biri, bizim teknolojik yetersizliklerimiz olabilir. Yine de bu bizi etrafımızı araştırmaktan alıkoymuyor. Elimizdeki imkanları gün geçtikçe daha da geliştiriyoruz ve her adımda uzaylı yaşamı bulmaya biraz daha yaklaşıyoruz. Bu akıllı yaşam arayışındaki en büyük yöntemlerimizden biri de Dyson yapılarını bulmaya çalışmak. Bunlar Kardashev ölçeğinde Tip II veya daha üzeri (yani bizden çok daha gelişmiş) uygarlıkların, yıldızların etrafına enerji toplamak için kurmuş olabileceği hipotetik yapılar.

Kardashev ölçeği, biz ve diğer olası medeniyetlerin teknolojik seviyelerini enerji tüketimlerine göre sınıflandıran bir güç ölçeği. Bu ölçekte bir medeniyetin enerji tüketimi, onun gelişmişlik seviyesini tanımlıyor. İnsanlık bu ölçeğe göre artık Tip I seviyesine iyice yaklaşmış durumda ve bu, yaklaşık olarak $4\times 10^{19}$ erg/s enerji kullanımına karşılık geliyor. Bu ölçeğe göre toplamda $4\times 10^{33}$ erg/s enerji kullanabilen bir medeniyet Tip II olarak kabul ediliyor.

Freeman Dyson 1960 yılında, Tip II veya daha üst düzeydeki ileri medeniyetlerin, ev sahibi yıldızlarının enerjisini toplamak için yaklaşık 1 AU (150 milyon km) yarıçapında bir küresel kabuk inşa edebileceğini öne sürdü. Ancak çok fazla materyal gerektirdiği için böyle bir kabuğun inşa edilmesinin pek gerçekçi olmadığını sonraki araştırmalar ortaya çıkardı. Yine de bir fikir olarak "Dyson yapıları", hâlâ ihtimal dahilinde. Çünkü daha küçük küreler olarak yapılabileceği gibi tıpkı Dünya etrafındaki uydular gibi parça halinde gezegen sürü yapıları (Dyson swarm) veya halka yapıları (Dyson ring) inşa edilmesi mümkün.

Bu nedenle Dyson küresi kavramının, Dyson sürüsü ve Dyson halkası gibi farklı, daha olası mega yapılar şeklinde düzenlenmesi gerekti. Ancak bir yıldızın hacminden çok daha küçük hacimlere sahip olan, nötron yıldızları (radyo pulsarlar, magnetarlar vd.) ve kara delikler gibi sıkışık cisimlerin etrafında görece daha küçük Dyson küreleri düşünülebilir. Örneğin, pulsarlardan enerji, yalnızca pulsarın ışınlarını takip eden tam bir Dyson küresinin küçük bir bölümü kullanılarak etkin bir şekilde toplanabilir. Pulsarın manyetik ekseninden çıkan bu zıt yönlü ışınların tarayacağı yüzey doğal olarak küre değil, bir halka şeklindedir. Bu, herhangi bir pulsarın çevresinde bir Dyson halkası olabileceği anlamına gelir.

Pulsarın ışın demetlerinin, dönüş ekseniyle yaptığı manyetik eğim açısına bağlı olarak Dyson halkası, bir kürenin tek halka kesiti şeklinde olabilir. Daha küçük eğim açısı değerlerinde, iki paralel halka yapısı oluşabilir. Ancak bu tür bir yapının kararsız olacağı da öngörülmektedir. Bu nedenle yaptığımız bu çalışmada tek halkalı bir yapı varsaydık.

Işın demetinin çok güçlü (∼ 10²⁹ erg s⁻¹) doğası nedeniyle pulsarın dönme periyoduna bağlı olarak bu halka yapısının belirli bir kritik yarıçapın üzerinde olması gerekir. Aksi takdirde ışın demeti ya oluşamayacak ya da Dyson halkasını yok edecektir. Ayrıca mevcut gezegen malzemelerinin sınırlı olması nedeniyle halka yapısı, kritik bir yarıçap değerinin altında olmalıdır.

Minimum yarıçap sınırını göz önünde bulundurduğumuzda, birçok senaryoda Dyson halka üzerinde gezinen ışın demetinin süpürme hızının ışık hızından daha hızlı olduğu açıkça görülmektedir. Bu durum, sanılanın aksine özel göreliliğe aykırı değildir. Çünkü ışığın bir yüzey üzerinde oluşturduğu nokta (ya da başka bir şekil), herhangi bir bilgi veya momentum taşımaz. Fiziksel bir obje değildir. Sadece birbirinden bağımsız fotonların, farklı zamanlarda yüzeye erişmesiyle oluşan, algısal bir olaydır. Tıpkı gölgenin ışık hızını aşabileceği gibi, bir yüzey üzerindeki ışık oluşumu da (illumination front), ışıktan hızlı hareket edebilir.

Bu tür durumlarda, relativistik görüntü çiftlenimi (İng: "relativistic image doubling") olarak bilinen az bilinen bir fenomen meydana gelir. Bu durum parlak bir flaşın ardından, gözlemci tarafından zıt yönlerde hareket eden ışın demetlerinin iki adet görüntüsünün oluştuğunun algılanmasıyla sonuçlanır. Bu iki demet görüntüsü, değişen açısal hızlara sahiptir ve bu durum halkanın düzensiz bir şekilde parlamasına neden olur.

İşte ne yazık ki bu, şu zamana kadar gözden kaçmıştı. Daha önceki Dyson halkası araştırmaları, düzenli bir aydınlamayı öngörüyordu. Dolayısıyla teleskoplarımızla bu tür bir aydınlanma aradık ve bulamadık. Fakat yaptığımız çalışmayla, aydınlanmanın aslında böyle olmaması gerektiğini, çok daha farklı bir ışık eğrisi olacağını gösterdik.

Yani daha önceden Dyson halkası yapıları gözlediysek bile, gözden kaçırmış olabiliriz.