[비즈한국] Untuk mencari jejak peradaban asing, para astronom sedang melakukan penelitian yang disebut ‘Project Hephaistos’. Namanya mengingatkan kita pada film ‘Project Hail Mary’. Lantas, apa yang bisa dijadikan petunjuk saat mencari peradaban asing melalui observasi astronomi? Di antara berbagai petunjuk yang ada, konsep yang memicu banyak perdebatan di kalangan penggemar fiksi ilmiah (SF) adalah Dyson Sphere, sebuah struktur buatan raksasa yang menyelimuti bintang.
Baru-baru ini, hasil observasi terhadap dua kandidat Dyson Sphere paling potensial menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb telah diumumkan. Apakah benar ada peradaban asing yang hidup dengan membangun struktur buatan yang begitu masif di sana?
Peradaban yang Memanen Cahaya Bintang Tetap Menyisakan Panas Buangan
Gagasan tentang Dyson Sphere pertama kali muncul dalam novel ‘Star Maker’ karya Olaf Stapledon. Sumber energi paling kuat di tata surya tidak lain adalah Matahari. Semakin maju umat manusia, semakin besar energi yang dibutuhkan. Seiring memasuki era kecerdasan buatan, konsumsi energi pun meningkat secara eksplosif. Peradaban teknologi yang sangat maju mungkin akan mencoba cara untuk mendapatkan energi langsung dari bintang pusat mereka. Caranya adalah dengan menyelimuti bintang tersebut dengan struktur yang dilengkapi panel surya raksasa, guna memanen energi cahaya bintang secara efisien dari jarak dekat. Gagasan fiksi ilmiah ini kemudian dirumuskan secara ilmiah oleh fisikawan Freeman Dyson, sehingga dikenal luas dengan nama Dyson Sphere.
Namun, masalahnya adalah termodinamika. Sehebat apa pun peradaban teknologi yang maju, akan sulit untuk menentang hukum fisika alam semesta. Sekalipun mereka menerima cahaya bintang dan menggunakannya sebagai energi untuk mempertahankan peradaban, energi tersebut tidak akan hilang begitu saja. Menurut hukum kekekalan energi, energi yang masuk pada akhirnya harus dilepaskan dalam bentuk lain. Jika mempertimbangkan hukum kedua termodinamika, perangkat tersebut mau tidak mau harus membuang entropi ke luar angkasa. Sebagian besar panas buangan yang tersisa setelah penggunaan energi dapat dilepaskan sebagai radiasi dengan suhu yang lebih rendah.
Baru-baru ini, masalah utama dalam rencana pusat data luar angkasa SpaceX juga berkaitan dengan cara pembuangan panas. Menghilangkan panas buangan sama sekali adalah hal yang mustahil. Meskipun mereka mungkin mencoba cara melepaskannya secara perlahan pada suhu yang sangat rendah, menghilangkan atau menyembunyikan panas buangan itu sendiri hampir mustahil untuk dilakukan.
Jika suhu panas buangan berada pada tingkat ratusan Kelvin, jejaknya terutama dapat dilihat di spektrum inframerah menengah. Ini adalah pita panjang gelombang yang dideteksi secara sensitif oleh MIRI, instrumen pengamatan inframerah menengah dari Teleskop Luar Angkasa James Webb. Jika suhunya lebih rendah, jejak tersebut akan bergeser ke inframerah dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Berkat ini, James Webb menjadi alat untuk mencari jejak peradaban asing yang mungkin hidup dengan menyelimuti bintang mereka menggunakan Dyson Sphere. Jika sebuah bintang yang biasanya tampak gelap di panjang gelombang lain karena tertutup struktur raksasa, justru memancarkan sinyal terang di inframerah menengah, kita bisa mencurigai adanya Dyson Sphere yang tidak mampu menyembunyikan panas buangannya.
Tujuh Kandidat Tersisa dari 5 Juta Bintang
Tim peneliti Project Hephaistos memanfaatkan data Gaia yang mengobservasi bintang-bintang di galaksi kita secara masif. Mereka menggabungkan data ini dengan data dari WISE dan 2MASS yang memetakan langit dalam spektrum inframerah untuk meneliti sekitar 5 juta bintang. Dengan data Gaia, mereka menentukan jarak ke bintang-bintang tersebut, lalu memilih bintang-bintang yang tampak luar biasa gelap dibandingkan dengan jaraknya. Selanjutnya, mereka membandingkan intensitas inframerah setiap bintang dengan data 2MASS dan WISE.
Setelah proses seleksi tersebut, akhirnya tersisa tujuh kandidat. Semuanya tampak gelap, namun bersinar terang secara khusus di spektrum inframerah. Mereka terlihat sebagai bintang katai merah tipe M dengan suhu permukaan yang sangat rendah, dan sekitar 7~17% dari total energi yang dipancarkan berasal dari spektrum inframerah.
Tentu saja, hal ini saja tidak cukup untuk menyimpulkan bahwa itu adalah Dyson Sphere. Jika cakram debu sistem keplanetan purba bertahan lama di sekitar bintang, inframerah mungkin terlihat luar biasa terang. Biasanya, cakram debu seperti ini akan menyatu menjadi planet atau tertiup angin bintang dan menghilang sekitar 10 juta tahun setelah bintang terbentuk. Namun, terkadang ada cakram debu yang bertahan lebih dari 40 juta tahun. Karena mirip dengan Peter Pan yang tidak pernah menua, cakram ini disebut sebagai ‘Peter Pan disk’.
Dalam spektrum bintang-bintang tersebut, biasanya muncul garis emisi atom hidrogen yang jelas. Namun, pada ketujuh kandidat Hephaistos, tidak terlihat garis emisi hidrogen yang berarti. Dengan demikian, kemungkinan bahwa mereka adalah bintang muda yang dikelilingi oleh cakram debu dapat dikesampingkan.
Objek Langit Lain yang Terungkap di Samping Bintang
Pada tanggal 28 Juli dan 9 September 2025, James Webb mengarahkan pandangannya ke dua dari tujuh kandidat bintang tersebut. Dan fakta tak terduga pun terungkap.
James Webb mengobservasi bintang-bintang tersebut sebagai titik yang kecil dan tajam dengan resolusi yang lebih tinggi daripada teleskop sebelumnya. Saat itulah, keberadaan lain menampakkan diri tepat di samping bintang tersebut. Itu adalah objek langit yang tampak seperti noda yang memanjang. Pada panjang gelombang 5,6 mikrometer yang relatif pendek dalam jangkauan observasi MIRI, bintang tampak lebih terang. Namun, saat menuju panjang gelombang yang lebih panjang, bintang tersebut memudar dan objek buram di sampingnya justru semakin menonjol.
Identitasnya ternyata adalah galaksi latar belakang yang kebetulan terlihat tumpang tindih dalam arah yang sama. Sinyal inframerah menengah terang yang tertangkap dalam observasi sebelumnya bukanlah dari bintang tersebut, melainkan cahaya dari galaksi di belakangnya. Observasi sebelumnya tidak mampu membedakan dengan jelas antara bintang dan galaksi latar belakang, namun dalam citra James Webb, kedua objek langit tersebut terpisah dengan pasti. Jarak sudut antara bintang dan galaksi latar belakang rata-rata sekitar 1 detik busur.
Dalam observasi sebelumnya, kedua kandidat tampak memancarkan sinyal inframerah yang setara dengan suhu sekitar 180 Kelvin. Mengingat suhu bintang pusat sekitar 3500 Kelvin, agar struktur yang menyelimuti bintang dapat mempertahankan suhu sekitar 180 Kelvin, struktur tersebut harus berada dalam jarak dekat, kurang dari 1 Satuan Astronomi (AU) dari bintang. Jarak ke bintang tersebut lebih dari 600 tahun cahaya. Oleh karena itu, jika struktur tersebut benar-benar ada, seharusnya terlihat menempel erat dalam jarak 0,01 detik busur dari bintang. Namun, sumber inframerah sebenarnya yang terungkap dalam citra James Webb, yakni galaksi latar belakang, berada jauh lebih jauh dari itu.
Galaksi yang memancarkan banyak inframerah kemungkinan tertutup oleh awan debu tebal. Salah satunya adalah ‘galaksi yang tertutup debu panas’, yang disebut Hot DOG (Hot Dust-Obscured Galaxy). Mungkin ada inti galaksi aktif yang kuat dengan lubang hitam di pusatnya, dikelilingi oleh debu tebal, sehingga muncul energi yang luar biasa besar di spektrum inframerah. Galaksi latar belakang yang tumpang tindih dengan kandidat D yang diobservasi kali ini kemungkinan adalah Hot DOG.
Di sisi lain, galaksi latar belakang yang tumpang tindih dengan kandidat E sedikit berbeda. Galaksi ini juga dikelilingi oleh debu, tetapi penyebab utama inframerahnya diperkirakan bukan dari inti galaksi aktif, melainkan kelahiran bintang yang eksplosif di dalamnya. Jika massa bintang-bintang yang baru lahir di galaksi ini setiap tahunnya dijumlahkan, jumlahnya mencapai sekitar 20 kali massa Matahari.
Antara Sinyal Peradaban Asing dan Fenomena Alam
Pada akhirnya, kali ini pun bukti nyata peradaban asing, yaitu bukti definitif Dyson Sphere, tidak ditemukan. Jika Anda mengharapkan penemuan peradaban asing, ini adalah hasil yang mengecewakan. Namun, observasi ini meninggalkan pelajaran penting. Alam semesta penuh sesak dengan berbagai objek langit. Peristiwa di mana bintang dekat dan galaksi latar belakang jauh terlihat tumpang tindih di arah yang sama bisa terjadi lebih sering dari yang kita duga.
Hal itu dapat menyebabkan karakteristik galaksi latar belakang yang jauh disalahartikan sebagai karakteristik bintang yang dekat. Bintang biasa tampak seolah-olah menyembunyikan Dyson Sphere. Kita harus memeriksa dengan cermat apakah sinyal yang diamati benar-benar berasal dari bintang tersebut, atau hasil dari percampuran cahaya galaksi latar belakang yang kebetulan tumpang tindih. Terkadang, bukan peradaban asing yang menipu kita, melainkan fenomena alam semesta itu sendiri.
Jika peradaban asing ada dalam jumlah yang tak terhitung di alam semesta yang begitu luas ini, mengapa kita belum menemukan satu pun sinyal mereka? Di hadapan pertanyaan yang diajukan oleh Paradoks Fermi, keheningan alam semesta masih terus berlanjut.
Mungkin ada peradaban asing yang telah menemukan solusi untuk menangani panas buangan dan hidup sendirian dalam kegelapan tanpa menyisakan sedikit pun panas. Meskipun mereka ada, mereka tidak akan tertangkap oleh jaring pencarian kita. Faktanya, itu sama saja dengan tidak ada cara untuk mengobservasinya. Jika ada peradaban yang ingin bersembunyi dengan begitu teliti, mungkin etiket alam semesta adalah untuk tidak memaksakan diri menemukannya.
Bahwa peradaban teknologi yang maju tidak selalu membutuhkan lebih banyak energi, mungkin saja benar. Ada kemungkinan mereka telah memecahkan masalah kekurangan energi dengan cara yang sama sekali berbeda, bukan dengan cara yang dramatis seperti Dyson Sphere. Sebagai contoh, jika sebuah peradaban telah berhasil melakukan fusi nuklir suhu kamar, mereka tidak akan memiliki alasan untuk bersusah payah membangun struktur raksasa di sekitar bintang.
Pada akhirnya, proses pencarian peradaban asing mau tidak mau bergantung pada berbagai asumsi dan harapan yang rasional. Apakah itu benar-benar deduksi yang masuk akal, hanya bisa kita diskusikan setelah hari di mana kita menemukan eksistensi mereka tiba.
Siapakah penulis Ji Woong-bae? Ia mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton ‘Galaxy Express 999’, ia bermimpi untuk menyebarkan keindahan alam semesta. Saat ini, ia menjadi asisten profesor di Fakultas Studi Liberal Universitas Sejong, melakukan berbagai kegiatan komunikasi sains seperti ceramah dan menulis. Ia telah menulis buku seperti ‘Tentang Kegunaan Astronom’, ‘Kita Semua Terlahir sebagai Astronom’, dan ‘Pertanyaan-pertanyaan Aneh yang Muncul Saat Melihat Alam Semesta’, serta menerjemahkan ‘Bagaimana Saya Membunuh Pluto’, ‘Quantum Life’, ‘UFO’, dan lainnya.