En av de mest utmanande frågorna att besvara när man konfronterar Fermi-paradoxen är varför exponentiell skalningsteknik inte har tagit över universum vid det här laget. Allmänt känd som von Neumann-sonder, Idén om en självreplikerande svärm av utomjordiska robotar har varit en stapelvara i science fiction i decennier. Men hittills, det har aldrig funnits några bevis för deras existens utanför fiktionens område. Det kan bero på att vi inte har spenderat mycket tid på att leta efter dem – och det kan potentiellt förändras med det nya femhundrameters Aperture Spherical Radio Telescope (FAST). Enligt några nya beräkningar, den massiva nya observationsplattformen kanske kan upptäcka svärmar av von Neumann-sonder relativt långt borta från solen.

Dessa beräkningar, utförd av Dr Zaza Osmanov från Free University of Tbilisi i Georgien, visade att von Neuman sondsvärmar för mycket avancerade civilisationer kunde vara synliga i radiospektralbandet som är fokuspunkten för FAST. För att hjälpa till i sökandet, Dr Osmanov använde två ramverk för att binda den potentiella lösningen. Den första var idén om Kardashev-civilisationer, medan den andra är uppskattningar av de termiska och elektromagnetiska emissionsprofilerna för en sådan svärm.

Kardashev-skalan är ett välförstått koncept inom vetenskapsspekulation – den fokuserar på en civilisations övergripande energianvändning, med olika milstolpar (Typ I, Typ II, eller typ III) som korrelerar med utnyttjandet av hela energiproduktionen från en planet, en stjärna, respektive en galax. För närvarande, den mänskliga civilisationen tros vara runt 0,75 på Kardashev-skalan.

Men med tanke på den relativt begränsade tid som människor har spenderat på att utvecklas på planeten, det är mycket stor sannolikhet att om det finns liv någon annanstans i galaxen, det kommer att ha haft mycket längre tid på sig att utvecklas och utvecklas tekniskt. Längre tekniska utvecklingstider leder till en högre sannolikhet att en civilisation skulle nå K-II (stjärnenergi) eller till och med K-III (galaxenergi) utvecklingsnivåer.

När en civilisation har så mycket tid att arbeta med ny teknik, det kommer troligen att ha utvecklat förmågan att skapa självreplikerande maskiner, som en von Neumann-sond, som en del av den tekniska utvecklingsprocessen. När den där teknologiska katten är ur påsen, det är nästan omöjligt att sätta tillbaka det. Om ens en civilisation släppte dem på galaxen, självreplikatorerna skulle troligen börja expandera till alla tillgängliga resurser, fokuserar enbart på sin egen reproduktion.

Enligt Dr Osmanov, fastän, vi skulle åtminstone kunna se någon sådan väg av förstörelse komma. Som alla ofullkomliga system, dessa självreplikerande maskiner skulle sända ut någon form av strålning, som, efter några förenklade antaganden, Dr. Osmanov beräknar bör synas i radiospektrumet. Specifikt, det skulle falla precis i mitten av det spektrum som FAST är designat för att fånga upp.

Att veta att det kommer att vara möjligt att upptäcka en svärm är bara lite till hjälp, men – att veta hur långt bort du kan upptäcka det är mycket mer användbart. Som med potentiellt farliga asteroider, ju tidigare vi kan bli medvetna om den förestående undergången, desto bättre – åtminstone för att bekämpa det. För att försöka beräkna avstånden, Dr Osmanov gjorde några mer förenklade antaganden, såsom den maximala uteffekten som kan förväntas baserat på Kardashev-nivån som civilisationen har uppnått. Till exempel, en typ II-civilisation skulle inte ha ett von Neumann-kluster som sänder ut mer ljus än hela deras energianvändningsnivå, som definieras av skalan.

Med dessa ytterligare antaganden, Dr. Osmanov finner att FAST potentiellt kan upptäcka en självreplikerande robotsvärm för både typ II- och typ III-civilisationer. Med tanke på den förväntade känsligheten hos FASTs instrumentering, den borde kunna hitta en sådan svärm inom cirka 16, 000 ljusår för typ II-civilisationer, vilket innebär att alla typ II-sonder skulle vara synliga inom de närmaste 15% av Vintergatan. Å andra sidan, en svärm skapad av en typ III-civilisation skulle potentiellt kunna upptäckas inom en 400 miljoner ljusårsbubbla – som omfattar de flesta "nära" galaxer.

Än så länge, Dr Osmanovs artikel har bara publicerats på arXiv och verkar inte ha godkänts av en akademisk tidskrift, vilket innebär att dessa beräkningar inte har granskats av experter. Men de erbjuder fortfarande ett roligt tankeexperiment och pekar på en potentiell upptäcktsmekanism för några svarta svanliknande händelser.

Även om det kan vara tröstande att veta att vi skulle kunna se någon sådan inträngande fara med FAST långt innan den hotade jorden, Det återstår frågan om vad som händer om vi inte hittar någon? Vad betyder det för vår plats i universum eller utvecklingen av självreplikerande teknologi? Om du vill lära dig mer om det, ta en titt på den pågående Beyond the Fermi Paradox-serien här på UT, skriven av Matt Williams. Det är en tankeväckande titt på några av konsekvenserna av några av de största frågorna där ute. Det kan till och med vara tillräckligt engagerande för att underhålla en svärm av självreplikerande robotar.