Equipe internacional desenvolveu pipeline para examinar dados de três levantamentos de larga escala. Cerca de 5 milhões de estrelas foram examinados, sobrando 7 candidatas a possuírem superestruturas.
Um grupo de cientistas acredita que talvez já tenhamos detectado tecnoassinaturas (sinais de tecnologia) de outras civilizações, mas elas passaram batido em nossos vastos conjuntos de dados astronômicos. E não são sinais de rádio, mas algo que indica desenvolvimento muito superior: Esferas de Dyson.
Uma Esfera de Dyson é uma estrutura em torno de uma estrela inteira e permitiria que uma civilização aproveitasse toda a energia do astro. Foi proposta pelo físico e matemático Freeman Dyson nos anos 1960. Esse projeto de engenharia hipotético só poderia ser construído por que civilizações altamente avançadas – no Nível II da Escala de Kardashev. Considerando a luminosidade do Sol, uma civilização desse nível consumiria energia na ordem de 1026 Watts.
Uma equipe de pesquisadores da Suécia, Índia, Reino Unido e EUA desenvolveu uma forma de procurar por Esferas de Dyson: o Project Hephaistos, batizado em referência ao deus grego do fogo e da metalurgia. Os resultados do projeto estão publicados na revista Monthly Notices of the Royal Academy of Sciences com o título “Project Hephaistos – II. Candidatos a Esferas de Dyson do Gaia DR3, 2MASS e WISE”. O autor principal é Matías Suazo, estudante de doutorado do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Uppsala, na Suécia. Este é o segundo artigo do projeto na publicação.
“Neste estudo, apresentamos uma busca abrangente por esferas de Dyson parciais por meio da análise de observações ópticas e infravermelhas do Gaia, 2MASS e WISE”, escrevem os autores, mencionando levantamentos astronômicos em grande escala projetados para diferentes finalidades.
Gaia é um observatório espacial da Agência Espacial Europeia lançado em 2013. Seu terceiro lote de dados (Data Release 3, DR3) foi liberado em junho de 2022. 2MASS foi uma pesquisa de todo o céu em infravermelho (Two Micron All-Sky Survey) conduzida de 1999 a 2001. Essa pesquisa usou um observatório no Arizona e outro no Chile e os últimos dados foram divulgados em 2003. WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) é um telescópio espacial para infravermelho lançado pela NASA em 2009. Após o fim de seu hidrogênio para resfriamento, ele foi colocado em hibernação em 2011. Anos depois, foi recomissionado para buscar por asteroides próximos a órbita da Terra e segue nessa nova missão, chamada NEOWISE.
Sendo pesquisas de todo o céu usando observatórios que estão entre os melhores de suas épocas, cada levantamento gerou uma quantidade enorme de dados de estrelas individuais.
“Esse segundo artigo examina as fotometrias de Gaia DR3, 2MASS e WISE de aproximadamente 5 milhões de fontes para construir um catálogo de potenciais esferas de Dyson”, explicam. Combinar todos esses dados é uma tarefa árdua. Nesse trabalho, a equipe desenvolveu um pipeline de dados especial. Eles destacam que estão procurando por esferas parcialmente concluídas, que emitiriam radiação infravermelha em excesso. “Essa estrutura emitiria calor residual na forma de radiação infravermelha média que, além do nível de conclusão da estrutura, dependeria de sua temperatura efetiva.”
Filtros O problema é que eles não são os únicos objetos que fazem isso. Muitos objetos naturais também o fazem, como anéis de poeira circunstelar e nebulosas. As galáxias de fundo também podem emitir radiação infravermelha em excesso e criar falsos positivos. A função do pipeline é filtrar esses falsos positivos. “Um pipeline especializado foi desenvolvido para identificar possíveis candidatos à esfera de Dyson, com foco na detecção de fontes que exibem excessos anômalos de infravermelho que não podem ser atribuídos a nenhuma fonte natural conhecida de tal radiação.”
O pipeline é apenas a primeira etapa. A equipe submete a lista de candidatos a um exame mais minucioso com base em fatores como emissões H-alfa, variabilidade óptica e astrometria. 368 fontes sobreviveram ao último corte. Dessas, 328 foram rejeitadas como misturas, 29 foram rejeitadas como irregulares e 4 foram rejeitadas como nebulosas.
Então, entre cerca de 5 milhões de objetos estudados, sobraram 7 candidatos a Esferas de Dyson. E os pesquisadores estão confiantes de que são legítimos. “Todas as fontes são emissores claros de infravermelho médio, sem contaminadores ou assinaturas claras que indiquem uma origem óbvia no infravermelho médio”.
Apesar de menores e menos energéticas que o Sol, as estrelas pareciam ser até cerca de 60 vezes mais brilhantes em infravermelho. Isso seria explicado por algo com temperatura por volta de 25 °C em torno das estrelas. Até 16% de cada estrela teria que ser obscurecida, sendo mais provável um Enxame de Dyson que uma Esfera – cenário no qual a esfera não está completa e a estrela não está totalmente coberta.
Considerando outros fatores, foram encontrados, no total, sinais compatíveis com Esferas de Dyson em 53 estrelas – incluindo estrelas parecidas com o Sol. Elas estariam a, no máximo, 6.500 anos-luz da Terra.
Apesar da confiança e do aparente entusiasmo, os pesquisadores sabem que são apenas candidatos. Pode haver outras razões pelas quais estão emitindo infravermelho em excesso. “A presença de discos de detritos quentes ao redor de nossos candidatos continua sendo uma explicação plausível para o excesso de infravermelho de nossas fontes”, explicam.
Mas as sete estrelas parecem ser do tipo M, anãs vermelhas, e os discos de detritos em torno delas são muito raros. A situação se complica mais por algumas pesquisas sugerirem que discos de detritos em torno de anãs M se formam e se apresentam de forma diferente. Os Extreme Debris Disks (EDDs) podem explicar parte da luminosidade que a equipe vê em torno de suas candidatas. “Mas essas fontes nunca foram observadas em conexão com anãs M”, argumentam Suazo e seus coautores. Essas estrelas seriam velhas demais para ainda terem discos protoplanetários.
Isso levanta três perguntas para a equipe: “Nossas candidatas são estrelas estranhas e jovens cujo fluxo não varia com o tempo? São os discos de detritos dessas estrelas anãs M com uma luminosidade fracionária extrema? Ou algo completamente diferente?”
Eles concluem que “depois de analisar a fotometria óptica/NIR/MIR [NIR: infravermelho próximo, MIR: infravermelho médio] de ~5 x 106 fontes, encontramos 7 anãs M aparentes exibindo um excesso de infravermelho de natureza pouco clara que é compatível com nossos modelos de esfera de Dyson”. Há explicações naturais para o excesso de infravermelho proveniente dessas 7, “mas nenhuma delas explica claramente esse fenômeno nas candidatas, especialmente considerando que todas são anãs M”.
Os pesquisadores afirmam que a espectroscopia óptica de acompanhamento ajudaria a entender melhor essas 7 fontes. Estudo mais aprofundado de emissões H-alfa também seria útil, pois elas também podem vir de discos jovens. “Em particular, a análise da região espectral em torno do H-alfa pode nos ajudar a descartar ou verificar a presença de discos jovens”, escrevem os pesquisadores.
“Análises adicionais são definitivamente necessárias para revelar a verdadeira natureza dessas fontes”, concluem. Ou seja: não batem o martelo, mas convocam a comunidade científica a dar atenção para esses objetos.
Homenzinhos verdes Essa situação me lembra a descoberta dos pulsares. Em 1967, a Jocelyn Bell Burnell, então aluna de pós-graduação da Universidade de Cambridge, Inglaterra, pesquisava radioastronomia sob a supervisão de Antony Hewish, operando um radiotelescópio e analisando os dados coletados.
Surpreendentemente, ela descobriu um objeto que pulsava a cada 1,3 segundo, aproximadamente, por dias a fio. O objeto não correspondia ao perfil de quasares – objetos sendo estudados naquela pesquisa. Além disso, o sinal conflitava a natureza geralmente caótica da maioria dos fenômenos cósmicos: a radiação era de uma frequência de rádio muito específica, enquanto a maioria das fontes naturais normalmente irradia em uma faixa mais ampla, e a precisão do período dos pulsos nunca tinha sido observada antes.
Por essas razões, a equipe acreditou que poderiam ter encontrado um sinal criado artificialmente, talvez uma espécie de sinalizador de rádio para viagens interestelares. Burnell até o rotulou como LGM1, sendo LGM a sigla para little green men, homenzinhos verdes.
Na realidade, tratava-se de um pulsar: uma esfera incrivelmente densa formada quando uma estrela maciça fica sem combustível e entra em colapso sobre si mesma. Os pulsares giram rapidamente e irradiam feixes de ondas de rádio em direções opostas, como um farol. Para as embarcações, os feixes constantes parecem uma luz pulsando. No caso dos pulsares, se um dos feixes passar pela Terra, astrônomos detectam o objeto pulsando.
Uma situação ainda mais semelhante aconteceu em 2015 com a Estrela de Tabby. Em setembro daquele ano, foi publicado um artigo sobre a possibilidade de que as flutuações observadas em seu brilho poderiam estar associadas a um Enxame de Dyson. Os dados foram registrados pelo Telescópio Espacial Kepler, dedicado à descoberta de exoplanetas, mas não foram analisados completamente. As oscilações de brilho da estrela chegavam a 22% de obscurecimento, enquanto as outras estrelas não ultrapassavam 1%.
Foram desenvolvidas hipóteses naturais para explicar o fenômeno. A mais aceita envolve uma nuvem de objetos, em grande número mas pequeno tamanho ou em menor quantidade e maiores dimensões.
Em outras situações na História da Ciência, acreditou-se ter encontrado sinais de vida inteligente fora da Terra, como canais de irrigação observados em Marte por Percival Lowell e sinais de rádio que “respondiam” ao sinais de Nikola Tesla.
Seria interessante se, agora, realmente tivéssemos encontrado Esferas de Dyson? Com certeza! Existe motivo para tanta animação nessa possibilidade? Acho que não. O próprio artigo menciona uma possível explicação natural – incomum, mas possível – ou ainda que poderia ser algo totalmente diferente.
Vamos aguardar mais pesquisas sobre essas estrelas.
Quanto aos pulsares, Burnell (uma de minhas cientistas favoritas) fez uma das descobertas mais incríveis da História da Ciência. Tão incrível que rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1974… a Anthony Hewish e outros dois coautores. (O Prêmio só pode ser dado a, no máximo, três pessoas.) Não, o nome dela não foi incluído no Prêmio, embora ela fosse a segunda na lista de cinco autores.