1960, Den berömda teoretiska fysikern Freeman Dyson lade fram ett radikalt förslag. I en artikel med titeln "Sök efter artificiella stellarkällor för infraröd strålning, " han föreslog att avancerad utomjordisk intelligens (ETI) kunde hittas genom att leta efter tecken på konstgjorda strukturer så stora att de omfattar hela stjärnsystem (även kända som megastrukturer). Sedan dess, många forskare har kommit med egna idéer för möjliga megastrukturer.

Liksom Dysons föreslagna sfär, dessa idéer föreslogs som ett sätt att ge forskare som är engagerade i sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) något att leta efter. Lägger till detta fascinerande område, Dr Albert Jackson från det Houston-baserade teknikföretaget Triton Systems släppte nyligen en studie där han föreslog hur en avancerad ETI skulle kunna förlita sig på en neutronstjärna eller ett svart hål för att fokusera neutrinostrålar för att skapa en fyr.

För att kort sammanfatta, förekomsten av megastrukturer beror helt på var en utomjordisk civilisation skulle passa in i Kardashev-skalan (dvs om de är en planetarisk, stjärn, eller galaktisk civilisation). I detta fall, Jackson föreslår att en civilisation av typ II skulle kunna omsluta en neutronstjärna eller ett svart hål genom att skapa en stor konstellation av neutrinosändande satelliter.

Dr Jackson börjar sin studie med ett citat från Freeman Dysons essä från 1966, "Sökandet efter utomjordisk teknologi, " där han sammanfattade sina mål:"Så den första regeln i mitt spel är:Tänk på de största möjliga artificiella aktiviteterna med gränser som bara sätts av fysikens lagar och leta efter dem."

I en tidigare studie, Dr Jackson föreslog hur avancerade ETI kunde använda ett litet svart hål som en gravitationslins för att skicka gravitationsvågsignaler över galaxen. Detta koncept bygger på senare arbete av andra forskare som har föreslagit att gravitationsvågor (GW), som har blivit fokus för omfattande forskning sedan de upptäcktes första gången 2016, kan användas för att överföra information.

I en annan tidning, han föreslog också att en tillräckligt avancerad civilisation skulle kunna använda samma typ av lins för att skapa en laserfyr. I båda fallen, de tekniska kraven skulle vara häpnadsväckande, och skulle kräva infrastruktur i en fantastisk skala. Ta detta ett steg längre, Dr Jackson undersöker möjligheten att använda neutriner för att överföra information eftersom de, som GWs, färdas bra genom det interstellära mediet.

Jämfört med fokuserade strålar av fotoner (aka. lasrar), neutrinos har ett antal fördelar när det gäller beacons. Dr Jackson berättade för Universum Today via e-post:"Neutrinos anländer nästan utan dämpning från någon källas riktning, [vilket] skulle ha [en] stor fördel i det galaktiska planet. Fotoner i våglängder som den infraröda är också bra med gas och damm (varför Webb är ett IR-kikare). Fortfarande, det finns viss absorption. Neutrinos kan resa över universum nästan utan absorption."

När det gäller processen genom vilken en sådan fyr kan skapas, Jackson hänvisar återigen till Freeman Dysons vägledande regel om hur ETI:er kan gå tillväga för att skapa vilken typ av megastruktur som helst. Denna regel är helt enkelt, "zif fysiken tillåter det, det är möjligen tekniskt genomförbart." I fallet med en typ II-civilisation, de tekniska kraven skulle överstiga vårt förstånd, men principen förblir sund.

I grund och botten, konceptet drar fördel av ett fenomen som kallas gravitationslinsning, där ett massivt mellanliggande föremål fokuserar och förstorar ljus som kommer från ett mer avlägset föremål. I detta fall, ljuskällan skulle vara neutriner, och effekten av att fokusera dem skulle ge en starkare beacon-signal. Som Jackson förklarade:"Placera en neutrinoskälla i omloppsbana runt ett svart hål eller neutronstjärna. Det svarta hålet eller [en] neutronstjärnan är bäst, eftersom de är mycket kompakta föremål. Ett svart hål eller neutronstjärna är en gravitationslins, [som] fokuserar neutrinerna (det kan vara fotoner eller gravitoner) till en intensiv stråle. Denna stråle, sedd på avstånd, är så tight, " man måste placera en konstellation av neutrino 'sändare' runt gravitationslinsen för att få en ungefärlig isotrop sändare. I detta fall, antalet "sändare" är cirka [10 ¹⁸ ], eller ungefär en miljard gånger antalet stjärnor i Vintergatans galax."

Ungefär som att bygga en Dyson-sfär, denna typ av ingenjörsverksamhet skulle bara vara möjlig för en art som faktiskt hade blivit en typ II-civilisation. Med andra ord, en civilisation som kan utnyttja och kanalisera energin som utstrålas av sin egen stjärna, vilket uppgår till ca ~4×10 ³³ erg/sek (eller 4×10 ²⁶ watt) energi – flera biljoner gånger vad mänskligheten för närvarande förbrukar på årsbasis.

Detta har intressanta konsekvenser för SETI. Med tanke på att en tillräckligt avancerad utomjordisk art skulle kunna kommunicera via neutriner, forskare kan använda befintliga detektorer för att lokalisera källorna. I det här avseendet, fokuserade neutrinostrålar skulle kunna läggas till i listan över möjliga "teknosignaturer - dvs. tecken på teknisk aktivitet – eftersöks av SETI-forskare.

"Det finns ett antal "neutrino-teleskop" runt om i världen, " sa Jackson. "Om en avancerad civilisationsfyr finns, det kan producera ett mycket onormalt antal neutrinohändelser, långt över de naturliga källorna för neutriner såsom [som] solen eller supernova... detta skulle vara ett tillägg till kandidaterna för tecken på avancerad teknisk aktivitet."

För att sammanfatta saker med ett annat citat från en av Dysons berömda essäer:"När vi tittar in i universum efter tecken på artificiella aktiviteter, det är teknik och inte intelligens som vi måste söka efter. Det skulle vara mycket mer givande att söka direkt efter intelligens, men teknik är det enda vi har någon chans att se."

När vi lär oss mer om universum och blir mer avancerade som art, det öppnar våra sinnen för nya möjligheter i det pågående sökandet efter liv. Om och när vi hittar bevis på ETI, det är fullt möjligt att det kommer att bero på att vi äntligen har lärt oss att läsa signaturerna för deras existens korrekt. Sålänge, sökandet fortsätter.