Seberapa besar seharusnya sebuah ‘megastruktur alien’?
Kilatan cahaya aneh dari luar angkasa mengarah pada penemuan bintang yang masih misterius bernama KIC 8462852, atau dikenal sebagai “Bintang Tabby”, “Bintang Boyajian”, atau bintang yang dikelilingi oleh “megastruktur alien”.
Bintang dan kerlipan anehnya telah menjadi berita sejak tahun 2015, ketika objek tersebut pertama kali diamati. Tahun itu, teleskop luar angkasa Kepler, yang mengikuti Bumi saat planet mengorbit matahari, sedang mencari planet mirip Bumi di sekitar ribuan bintang ketika ia menyadarinya. KIC 8462852.
Biasanya, sebuah planet yang lewat di depan sebuah bintang meredupkan cahaya yang mencapai Bumi dari bintang tersebut, sebuah penurunan kecil yang berulang secara berkala. KIC 8462852 tidak mengalami gerhana seperti itu. Pertama-tama, bintang menjadi lebih redup dibandingkan jika ada planet yang lewat di depannya; planet dapat mengurangi kecerahan bintang sebesar 1 persen jika berukuran besar, seperti Jupiter. Cahaya KIC 8462852 turun hingga 22 persen. Terlebih lagi, pola perubahannya tidak teratur, seperti yang terjadi jika sebuah planet transit di depan bintang. (5 kali ‘Alien’ menipu kita)
Ada beberapa gagasan mengenai apa yang menjadi sumber perubahan kecerahan. Penjelasannya mencakup pecahan komet, planet bercincin mirip Saturnus, atau medan asteroid yang dihasilkan saat sebuah planet hancur. Secara umum, para astronom jangan berpikir itu alien. Dan akhir-akhir ini, beberapa peneliti berpendapat bahwa itu adalah a awan debu berbentuk tidak beraturan.
Namun pada awalnya, beberapa orang berspekulasi bahwa bintang tersebut mungkin memiliki megastruktur: sebuah konstruksi raksasa yang dibangun olehnya peradaban asing yang berputar mengelilingi bintang. Struktur seperti itu dapat menjelaskan pola cahaya bintang. (Salam, penduduk bumi! 8 cara orang asing dapat menghubungi kami)
Namun para penggemar fiksi ilmiah ingin tahu – jika ini adalah struktur alien, seberapa besar struktur yang harus dibuat oleh para ilmuwan yang mampu mengaburkan cahaya? KIC 8462852 adalah bintang tipe F, lebih panas dari matahari dan berjarak sekitar 1.300 tahun cahaya dari Bumi, yang berarti 1 tahun cahaya berjarak sekitar 5,9 miliar mil (9,5 miliar kilometer). Namun, jarak ini hanyalah perkiraan, dan jarak bintang tersebut bisa mencapai 1.680 tahun cahaya dan sedekat 1.030 tahun cahaya. Bintang ini berukuran sekitar 1,43 kali massa Matahari dan 1,58 kali diameternya — sehingga lebarnya sekitar 1,37 juta mil (2,2 juta km). (Untuk mengetahui seberapa besarnya, kira-kira panjangnya 455 Amerika Serikat dapat ditampung di dalam megastruktur alien ini.)
Struktur apa pun yang dibangun di sekitar bintang ini harus berukuran cukup besar agar dapat menghalangi cahaya bintang secara kasat mata. Astronom Universitas Columbia David Kipping, yang mencari bulan-bulan eksoplanet, diperkirakan bahwa jika apa pun yang lewat di depan bintang adalah suatu benda atau kumpulan benda yang terpisah, maka benda itu pasti berukuran lima kali jari-jari matahari, dan lebih besar dari KIC 8462852 itu sendiri.
Sebagai gambaran, bayangkan sesuatu yang begitu besar sehingga jika ia melintas di antara matahari dan bumi, gerhana akan berlangsung selama beberapa hari, mungkin berminggu-minggu, seiring dengan berlalunya struktur tersebut. Jari-jari matahari sekitar 432.288 mil (695.700 km). Untuk struktur yang berukuran lima kali lipat – dengan lebar 2,16 juta mil (3,4 juta kilometer), sinyal radio memerlukan waktu 11,6 detik untuk berpindah dari satu ujung ke ujung lainnya (dibutuhkan 1,3 detik agar sinyal tersebut berpindah dari Bumi ke bulan).
Pada tahun 1960, fisikawan Freeman Dyson mengusulkan bahwa peradaban yang cukup maju dapat membangun sebuah bola di sekitar bintang dan mampu menangkap semua energi pancaran bintang tersebut (pengamat di bumi akan melihatnya memancarkan kembali energi tersebut sebagai cahaya inframerah, sehingga membuat bintang terlihat seperti sumber panas raksasa). Namun bintang Tabby jelas tidak dikelilingi oleh bola padat, karena kita dapat melihat cahaya bintang tersebut. Jenis megastruktur alien yang mungkin dibayangkan mengelilingi bintang ini adalah sekumpulan benda-benda kecil yang tersusun dalam formasi bola, atau mungkin sebuah benda besar atau sekumpulan benda yang secara teratur lewat di depan bintang. (Bola Dyson: Bagaimana Peradaban Alien Maju Menaklukkan Galaksi (Infografis))
Yang pertama disebut gerombolan Dyson, dan akan lebih mudah dibuat daripada bola. Jika sebuah bintang dikelilingi oleh gugus Dyson, setiap satelit setidaknya harus berukuran asteroid, dan Anda memerlukan ribuan satelit. Mengorbit pada jarak yang sebanding dengan planet-planet dalam tata surya kita, periodenya, atau waktu yang dibutuhkan planet tersebut untuk melakukan satu revolusi mengelilingi bintang induknya, akan memakan waktu mulai dari beberapa bulan hingga beberapa tahun, menurut hukum gerak planet Kepler.
Mungkinkah bintang Tabby dikelilingi oleh struktur berbentuk cincin ala novel “Ringworld” karya Larry Niven? Cincin seperti itu, jika dibangun mengelilingi matahari, radiusnya harus sekitar 93 juta mil (149 juta km), atau keliling sekitar 584 juta mil (940 juta km). Saking besarnya, tidak ada material yang dapat bertahan terhadap tekanan tersebut; Niven harus membuat materi fiksi yang disebut scrith. Ahli astrofisika Katie Mack, mengatakan kepada BBC bahwa Anda memerlukan sesuatu yang terikat lebih kuat daripada ikatan molekul biasa. Buku Niven membayangkan Ringworld dengan lebar sekitar 1 juta mil (1,6 juta km), cukup besar sehingga dapat menghalangi cahaya bintang induknya jika berada dalam garis pandang pengamat. Namun pola gerhana cahaya dari bintang Tabby tampaknya tidak sesuai dengan apa yang Anda lihat pada cincin; gerhana tidak akan menunjukkan ketidakteraturan seperti yang terjadi pada struktur seperti itu, menurut Mack.
Namun, kita dapat membayangkan cincin Dyson yang besar, dengan satelit selebar satu mil yang tersebar di sekitar bintang Tabby. Namun bahkan dalam kasus ini, menurut Mack, agar dapat terlihat, satelit-satelit tersebut harus berukuran lipat lebih besar daripada habitat luar angkasa mana pun yang pernah dibangun atau dijajah oleh manusia, menurut Mack—bahkan ISS hanya berdiameter 368 kaki (108 meter), dan terlalu kecil untuk dapat terlihat bahkan dari jarak “dekat” beberapa tahun cahaya dari Mars.
Planet ekstrasurya terkecil yang ditemukan Kepler sejauh ini adalah lebih besar dari bulan bumi. Disebut Kepler 37b, jaraknya juga lebih dekat ke Bumi dibandingkan bintang Tabby, yang hanya berjarak 215 tahun cahaya. Jika bintang Tabby dikelilingi oleh satelit, ukurannya akan lebih besar dari satelit bintang kematian dari “Star Wars,” yang disebutkan dalam berbagai sumber terkait waralaba dengan lebar 60 mil (100 kilometer). (Teknologi ‘Star Wars’: 8 Penemuan Sci-Fi dan Rekannya di Kehidupan Nyata)
Jadi mengapa para ilmuwan tidak menganggap alien sebagai penyebab gerhana bintang Tabby? Salah satu alasannya adalah megastruktur alien akan memancarkan radiasi inframerah dengan cara tertentu. Objek apa pun yang disinari oleh bintang terdekat memantulkan sebagian cahaya dan menyerap sisanya, dan cahaya yang diserap tersebut dipancarkan kembali pada panjang gelombang yang lebih panjang. Pada dasarnya memanaskan benda. Dalam pidatonya di Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute di Mountain View, California, pada bulan Agustus 2016, astronom Jason Wright dari Penn State University mengatakan penelitian terhadap cahaya bintang tidak menunjukkan tanda-tanda “buangan panas” seperti yang terjadi pada bintang Tabby.
Masalah lainnya adalah megastruktur seperti ini akan sulit dipertahankan kestabilannya. Segerombolan satelit yang mengorbit pada akhirnya akan membentuk susunan seperti cakram tanpa kontrol aktif, karena objek apa pun yang mengorbit atau berputar mengelilingi objek lain akan mengalami gaya sentripetal – inilah sebabnya Bumi agak rata. Hal yang sama berlaku untuk cincin dan kawanan Dyson. Di situs webnya yang menguraikan prinsip-prinsip bola Dyson, futuris Anders Sandberg mencatat bahwa salah satu struktur yang dapat tetap stabil adalah gelembung Dyson, terbuat dari satelit raksasa berukuran satu mil persegi yang ditahan oleh tekanan radiasi, dalam layar surya besar. Namun agar tetap berada di tempatnya, satelit-satelit tersebut harus stasioner terhadap bintang induknya, sehingga tidak akan menyebabkan peredupan yang tidak normal seiring berjalannya waktu seperti yang terlihat pada bintang Tabby.
Artikel asli tentang Ilmu Hidup.
