Yabancı dünyalardaki dev şehirlerin parıltısını görebildik, kağıt öneriyor

Mevcut teleskopların onu görebilmesi için dünya dışı bir şehrin ne kadar büyük olması gerekir? Star Wars’un Coruscant’ı gibi gezegen büyüklüğünde bir metropol olması gerekir miydi? Veya New York City veya Tokyo gibi Dünya’nın kendi en büyük kentsel alanlarının uzaylı bir eşdeğerini görebilir miyiz?

Hindistan Bilim Enstitüsü’nden Bhavesh Jaiswal tarafından yakın zamanda yayınlanan bir makale arXiv ön baskı sunucusu, aslında, aynasal yansıma olarak bilinen ışığın bir özelliğini kullanarak şehirleri bu boyutun yalnızca bir kısmını görebileceğimizi öne sürüyor.

Uzmanların uzaylı tekno-imzalarını tespit etmek için ortaya koyduğu teorik düşüncelerin çoğu, Dyson küreleri veya büyük yörünge halkaları gibi mevcut insan yeteneklerinin çok ötesinde büyük ölçekli mega yapılar bulmayı hayal etti. Bunlar, “akıllı yaşam burada!” Şimdiye kadar böyle bir şey bulunamadı.

Ancak son zamanlarda, ötegezegenlerin kendilerini doğrudan görüntülemenin mümkün olduğu, evrende daha mütevazı ölçeklerde akıllı yaşam aramak için fırsatlar sunan bir çağa girdik.

Bir yıldızın ışığı, yörüngesindeki gezegenleri boğma eğilimindedir, bu da ötegezegenleri bırakın çalışmayı, keşfetmeyi bile zorlaştırır. Şimdiye kadar keşfedilen ötegezegenlerin çoğunun, güneşimiz gibi sarı yıldızlar kadar teleskoplar için kör edici olmayan sönük kırmızı cüce yıldızların çevresinde bulunmasının nedeni budur. Bulmayı başardığımız ötegezegenler -şu anda 5.000’den fazla- o kadar uzakta ve o kadar loş ki, fotoğraflandıklarında görüntüleri ancak bir piksel boyutunda oluyor.

Neyse ki, bir pikselden çok şey öğrenebiliriz. Örneğin spektroskopi bize bir gezegenin atmosferinin bileşimi hakkında bilgi verebilir. Ve yıldız ışığını engelleme veya filtreleme teknikleri uzun bir yol kat etti: ötegezegenlerin doğrudan görüntülenmesi daha da iyiye gidiyor.

Ama bir şehir gibi daha da küçük bir şeyi nasıl görebiliriz?

Speküler yansıma cevap olabilir. Bu fenomen, her yöne yayılan dağınık ışık yerine, ışık doğrudan bir gözlemciye yansıdığında meydana gelir. Bir okyanus dalgasının bazen kör edici parıltısını veya bir spor arabanın metalik gövdesinin güneş ışığındaki parlak parıltısını düşünün.

Uzak bir gezegendeki yansıtıcı bir yüzey, benzer bir ışık parıltısı verebilir.

Jaiswal, “Gezegenleri yansıyan ışıkta doğrudan görüntülemeye yönelik gelecekteki çabalar, hem uzay teleskopları hem de son derece büyük yer tabanlı teleskoplar için güçlü bir şekilde takip ediliyor” diye yazıyor. Yöntem hem kırmızı cüceler hem de güneş benzeri yıldızlar için çalışacak.

Tabii ki, aynasal yansıma biraz şansa bağlıdır – ötegezegenin yıldızından gelen ışığın, burada Dünya’daki bir gözlemciye ulaşması için gezegenden tam olarak doğru noktada ve doğru açıda sekmesi gerekir. Ve aynasal yansımanın nasıl çalıştığından dolayı, aslında bir alanın ışığı bir gözlemciye doğru ne kadar yansıtabileceği konusunda bir sınır vardır. Dünya çapındaki kurgusal Coruscant şehrinin tamamından aynasal bir yansıma elde edemezdiniz: herhangi bir zamanda megakentin yalnızca Dünya’daki ışığı yansıtmak için tam olarak doğru konumlandırılmış kısmı görülebilirdi.

Dünya büyüklüğündeki bir dünyada, algılanabilir aynasal yansımaya neden olabilecek maksimum alan, tüm gezegenin milyonda yaklaşık 5,4 kısmıdır ve ~2800 kilometrekarelik bir alana sahip bir bölgede çalışır. Bu oldukça küçük, örneğin New York-New Jersey-Connecticut Metro Bölgesi’nin yalnızca altıda biri. Daha sıradan, mütevazı bir Dünyalı şehrinin büyüklüğünde.

Bir boyut sınırı olduğu için, aynasal yansımanın görünürlüğü daha çok böyle bir şehirde veya mega yapıda kullanılan malzemelere bağlıdır. Örneğin, cam gibi düşük yansıtıcılığa sahip bir madde, parlaklıkta fark edilir ancak çok zayıf bir zirveye neden olurken, alüminyum bir yapı tüm gezegenden birkaç kat daha fazla parlar.

Speküler yansıma yoluyla algılama şansını artırabilecek birkaç ek faktör vardır. Daha yavaş dönen bir gezegen, bir yansımanın daha uzun süre görünür olmasını sağlar. Benzer şekilde, uzunlamasına geniş bir yapı veya şehir, gezegen döndükçe daha uzun süre görünür kalmasına izin verecektir.

Gökbilimciler ayrıca gezegenin ekseninin hizalanması konusunda çok şanslı olmalılar. Yalnızca belirli enlemlerdeki yapılar gözlemciye doğru yansır, ancak Dünya gibi eksenel eğime sahip bir gezegen, gezegen mevsimler boyunca ilerledikçe gözlemcilerin farklı enlemleri taramasına izin verir.

Yabancı bir şehirde tökezleme şansı pek olası olmasa da (sonuçta var olup olmadıklarını bile bilmiyoruz), böyle bir tespit yapmak için gereken teknolojiler ve yetenekler çok gerçek ve şu anda mevcutlar.