A Terra pode muito bem ser um recém-chegado à fraternidade das civilizações tecnológicas.
Nós começamos tarde, cosmologicamente falando. As primeiras estrelas se formaram cerca de um décimo de bilhão de anos após o big bang. O sol se formou 9,1 bilhões de anos depois, apenas 4,6 bilhões de anos atrás, quando o universo já amadureceu para dois terços de sua idade atual. O nascimento tardio do sol marcou o fim da história da formação de estrelas do universo.
Atualmente, o sistema Terra-Sol é uma ocorrência comum. Com base no catálogo de candidatos a planetas compilado a partir dos dados do telescópio espacial Kepler , sabemos que cerca da metade de todas as estrelas semelhantes ao Sol hospedam um planeta do tamanho da Terra em sua zona habitável. Esses planetas podem acomodar lagoas de água líquida em sua superfície e exibir a química da vida. Se isso também fosse verdade perto de estrelas formadas em tempos cósmicos anteriores, a vida pode ter começadoem nosso universo muito antes de o sol nascer. E, conseqüentemente, as primeiras civilizações tecnológicas podem ter surgido bilhões de anos atrás. Dado que nossas tecnologias avançam exponencialmente em uma escala de tempo de alguns anos, os sinais que podem resultar de bilhões de anos de desenvolvimento tecnológico são inimagináveis.
Mesmo que haja apenas uma espécie como a nossa em uma grande galáxia como a Via Láctea , e esta civilização transmita sinais por apenas um século – como já fizemos – ainda deve haver uma ordem de cem civilizações ativas no céu a qualquer momento . Isso decorre do fato de que o volume observável do universo contém cerca de 10 bilhões dessas galáxias por 10 bilhões de anos. Podemos detectar fontes artificiais de distâncias cosmológicas e distingui-las de sinais naturais no universo primitivo?
Um exemplo de sinal tecnológico distinto seria uma linha espectral com uma frequência de radiação intrigante que não corresponde a nenhuma transição atômica ou molecular conhecida. Tal sinal pareceria peculiar se se originasse de uma galáxia distante cujo redshift é conhecido com base na emissão identificada ou linhas de absorção originadas de suas estrelas ou gás interestelar. Uma linha espectral não identificada pode ser produzida artificialmente por lasers sintonizáveis, como os lasers de elétrons livres que nossa civilização desenvolveu para gerar emissão brilhante centrada em uma única frequência que pode variar de microondas por radiação terahertz, infravermelho, visível, ultravioleta ou mesmo x- raios.
A vantagem de produzir radiação de frequência única, como em uma linha espectral , é que ela pode ser focada no nível máximo possível, o chamado limite de difração , produzindo o feixe mais brilhante por sua potência. O feixe de laser focado pode ser usado , por exemplo, para empurrar uma vela leve para uma alta velocidade, conforme previsto na iniciativa Starshot . Para fins de propulsão, a frequência ideal do laser depende da velocidade terminal desejada e do peso da carga útil. Por exemplo, a banda infravermelha óptica é ideal para atingir a velocidade da luz com espaçonaves leves destinadas a viagens interestelares (por exemplo, do sol a Alfa Centauro), enquanto a banda de rádio é melhor para atingir um milésimo da velocidade da luz, ainda 10 vezes mais rápido que foguetes químicos, com embarcações pesadas usadas para transporte interplanetário de cargas (por exemplo, entre a Terra e Marte).
O vazamento de luz de uma instalação de lançamento poderosa que aproveita toda a luz das estrelas que é interceptada por um planeta habitável do tamanho da Terra e a concentra em um feixe de laser limitado por difração, pode ser detectado em todo o universo. Visto que a fonte se move em relação a nós, o feixe varreria nosso céu e apareceria como um flash de luz de um farol. Os flashes ópticos resultantes podem ser pesquisados com o Legacy Survey of Space and Time (LSST) no Vera C. Rubin Observatory , que deve iniciar sua operação científica no final de 2023.
O fundo confuso para os sinais cosmológicos seriam flashes transitórios da luz solar refletida por nossos satélites de comunicação, que podem somar constelações de dezenas de milhares de peças independentes preenchendo nosso céu nos próximos anos. Esta tecnoassinatura de nossa própria criação pode comprometer nossa capacidade de procurar flashes cósmicos da Terra. Uma classe já conhecida de breves transientes em distâncias cosmológicas são rajadas de rádio rápidas , mas acredita-se que se originem de estrelas de nêutrons altamente magnetizadas baseadas em uma fonte galáctica conhecida .
Uma civilização que colhe apenas a energia disponível em seu planeta foi classificada como Tipo I por Nikolai Kardashev em 1964 . Civilizações dos tipos II e III na escala Kardashev usam a energia disponível para seu sistema planetário e galáxia hospedeira, respectivamente. Esses tipos avançados já são limitados pelos dados disponíveis, pois são mais fáceis de perceber . Mas o reino das possibilidades se estende além dos níveis inicialmente considerados por Kardashev. Em princípio, é possível imaginar civilizações hipotéticas que colhem a energia disponível em seu aglomerado de galáxias ou em todo o seu horizonte cosmológico. É claro que o espaço e o tempo não terminam no alcance mais distante de nossos telescópios. As possibilidades podem ser ainda maiores além do nosso horizonte cósmico e antes do big bang.
Encontrar evidências da aurora cósmica da tecnologia colocará nossa própria existência e aspirações em um contexto mais amplo. Não precisaríamos inventar a roda se a víssemos girando pela primeira vez em nossa terra sob um veículo espacial fabricado por uma espécie mais avançada.
Atualmente, não temos ideia do nível de sofisticação das tecnologias que nos precederam no cosmos. Mas uma coisa é clara. Se algum de nós decifrar uma tecnologia alienígena que representa um salto quântico em relação ao que possuímos hoje, essa pessoa se tornará extremamente rica ao comercializar a mesma ideia na Terra. A oportunidade da “ corrida do ouro ” de explorar o céu em busca de novas ideias tecnológicas oferece um incentivo financeiro para se tornar um astrônomo observacional. No longo prazo, se – como muitos de nós esperam – não formos as crianças mais espertas da rua cósmica , a astronomia pode oferecer perspectivas de mais riqueza do que o Vale do Silício ou Wall Street.
