A pesar de no tener indicios de la presencia de vida extraterrestre en el universo, eso no nos han impedido imaginar lo que otras civilizaciones inteligentes serían capaces de conseguir, dado el tiempo suficiente. Estos ejercicios de imaginación guiada por la ciencia también nos sirven para predecir el tipo de proyectos en los que la humanidad podría embarcarse dentro de siglos o milenios. Uno de los científicos que más contribuyó a imaginar el futuro basándose en los conocimientos científicos disponibles fue Freeman Dyson, quien ideó por ejemplo la conocida como esfera de Dyson, una estructura que sería capaz de obtener toda la energía lumínica de una estrella para su aprovechamiento por una civilización avanzada. Un nuevo estudio escrito por él y publicado tras su muerte propone otra gigaestructura capaz de obtener energía a partir de las ondas gravitatorias de un sistema binario.
El principal problema a la hora de extraer energía de un campo gravitatorio es la escala. Las gravedad es la más débil de las cuatro interacciones fundamentales y la atracción gravitatoria entre los objetos que podemos manipular fácilmente es tan ridículamente pequeña que apenas puede detectarse y mucho menos aprovecharse. Por tanto, para conseguir extraer energía por medio de la gravedad se requieren estructuras de escala astronómica. Freeman Dyson, en un estudio que al parecer redactó en 1962 pero que no ha sido publicado hasta hace unos días, tras su muerte y con su autorización, propuso un sistema del que podríamos extraer energía gravitatoria.
Él propuso el sistema más simple posible, porque eso simplificaría las matemáticas necesarias para explicarlo. Supongamos que tenemos un sistema estelar doble, con dos componentes a las que llamamos A y B. Supongamos que ambas tienen la misma masa y describen una órbita circular en torno a un punto central. La supuesta civilización avanzada, o la humanidad en un futuro lejano, podría lanzar un objeto para que pase cerca de una de las estrellas y lo haga justo en la dirección opuesta a la que se mueve la estrella cuando se encuentran. Es decir, si la estrella en un punto determinada de la órbita se mueve hacia la “derecha”, lanzaremos el objeto para que justo alcance la estrella en ese momento, moviéndose el objeto hacia la izquierda.
Esto conseguirá, si ajustamos la velocidad del objeto, que este rodee la estrella y salga disparado con mayor velocidad en otra dirección. A efectos prácticos lo que habría ocurrido aquí es lo mismo que tendríamos si el objeto lanzado hubiera rebotado elásticamente sobre la estrella. Al hacerlo, estaría frenando a la estrella y saliendo con mayor velocidad. Parte de la energía cinética de la estrella por tanto será transmitida al objeto en cuestión. Ya lo tenemos. Si ahora conseguimos capturar el objeto acelerado, transformando su energía cinética en energía eléctrica, ya has conseguido extraer energía gravitatoria del sistema. Si además estableces una especie de anillo alrededor del par de estrellas, de forma que los objetos lanzados por unas estaciones sean capturados por otras, puedes hacerlo a gran escala. En este caso la energía no estaría creándose de la nada, sino que provendría de la propia energía gravitatoria de las estrellas, que irían perdiendo distancia, acercándose cada vez más y, antes o después, chocando entre sí.
Una forma muy simple que podría utilizarse para aprovechar esa energía cinética sería transformar, mediante muelles que amortigüen el impacto y mediante alguna especie de tornillo que redirija las fuerzas, el movimiento en línea recta en movimiento circular. Eso permitiría hacer rotar una especie de turbina que por inducción electromagnética produzca electricidad.
Se puede además calcular qué cantidad de energía puede extraerse de un sistema estelar binario por este método. Para un par de estrellas como el Sol, con su misma masa y tamaño, la energía total extraíble es comparable a la que emitirían de forma natural con su luz al cabo de varios millones de años. Por tanto, para estrellas tan “grandes” como la nuestra, este mecanismo no valdría demasiado la pena, pues extraer esa energía implica acaba destruyendo el sistema. Para estrellas más compactas sin embargo la cosa cambiaría. Cuanto más compacta sea una estrella, más cerrada puede ser la órbita del objeto lanzado a su alrededor y más eficiente puede ser esta extracción de energía.
Para enanas blancas, que pueden llegar a tener masas comparables a la del Sol en un tamaño similar al del planeta Tierra, Dyson estima que podría llegar a extraerse miles de veces más energía de la que el Sol emite con su luz. Para objetos todavía más compactos, como estrellas de neutrones, esta diferencia sería de millones de veces. Una forma por tanto que tendríamos de detectar una civilización extraterrestre que está utilizando un dispositivo como este para extraer energía sería buscar sistemas binarios de enanas blancas o estrellas de neutrones que pierdan distancia a un ritmo mayor del puramente natural.
Este artículo además de las hipótesis tan interesantes que propone es un tesoro en sí mismo, pues fue escrito en una época en la que apenas se habían observado un puñado de enanas blancas, en la que se había teorizado la existencia de las estrellas de neutrones pero aún no se había detectado ninguna y en la que la Relatividad General y las ondas gravitatorias que ésta predice estaban un poco olvidadas, pues aún no se había producido el renacer que vivirían en los 60 y 70.
Referencias:
- Freeman J. Dyson, 2023, Gravitational Machines, arXiv:2305.10470, https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.10470
- Will, Clifford M. (2014). "The Confrontation between General Relativity and Experiment". Living Reviews in Relativity. 17 (1): 4. doi:10.12942/lrr-2014-4
