Высокоразвитые цивилизации могли бы получать энергию от родительской звезды с помощью массивного сооружения — сферы Дайсона. Найти это устройство можно по избытку инфракрасного излучения. Группа шведских и итальянских астрономов представила список из 60 звезд, которые, по-видимому, может окружать эта структура.
Сфера Дайсона в представлении художника / © dottedhippo, iStock, Getty Images Plus
В начале 1960-х годов американский физик-теоретик Фримен Дайсон высказал идею о том, как, по его мнению, можно найти инопланетные цивилизации — по искусственной мегаструктуре. Ученый предположил, что высокоразвитые существа, которые остро нуждаются в большом количестве энергии, решили бы эту проблему с помощью специального астроинженерного сооружения, которое чуть позже получило название «сфера Дайсона». Речь шла о сферической оболочке, возведенной вокруг родительской звезды, с радиусом, сопоставимым с радиусами планетарных орбит.
Если такие мегаструктуры существуют в космосе, их можно обнаружить по избытку инфракрасного излучения, которое будет исходить от нагреваемой изнутри искусственной оболочки звезды. Иными словами, признаком сферы Дайсона будет источник инфракрасного излучения с нетипичным спектром.
Две группы ученых из Швеции и Италии, возглавляемые астрономами Матиасом Суазо (Matias Suazo) из Уппсальского университета и Габи Контардо (Gaby Contardo) из итальянской Международной школы перспективных исследований, объединили усилия, чтобы попытаться найти в космосе признаки гипотетической сферы Дайсона. Для этого ученые проанализировали огромный пакет общедоступных данных о миллионах звезд, уже собранных космическими (Gaia и WISE) и наземными (2MASS) телескопами во время крупных астрономических исследований в инфракрасном диапазоне.
Каждая группа работала с одним и тем же списком звезд, в который вошли пять миллионов светил. В обоих случаях ученые обнаружили объекты с признаками избыточного инфракрасного излучения, которое невозможно объяснить известными природными процессами. Всего — 60 источников. Результаты работы опубликованы в журнале Royal Astronomical Society.
Астрономы из команды Суазо нашли семь красных карликов в радиусе 900 световых лет от Земли, которые хотя меньше и тусклее нашего Солнца, но в инфракрасном диапазоне «светятся» в 60 раз ярче, чем должны по расчетам ученых. Группа Контардо обнаружила 53 источника, среди которых есть солнцеподобные звезды, расположенные от нашей планеты на расстоянии до 6,5 тысячи световых лет.
По мнению авторов работы, избыток инфракрасного излучения, скорее всего, исходит от некоего горячего объекта, заслоняющего звезду на 16 и более процентов. Температура этой структуры должна достигать 400 градусов Цельсия, что может соответствовать сфере Дайсона.
Исследователи предположили, что подобным объектом служит не цельная конструкция, а скопление крупных спутников, вращающихся вокруг звезды для сбора энергии, называемых «роем Дайсона». Орбиты этих аппаратов согласуются между собой, благодаря чему они образуют очень плотную, но не сплошную сферу.
Правда, Суазо и Контардо не исключили, что странное поведение источников, которые, предположительно, имитируют свойства сферы Дайсона, могут вызывать естественные процессы. Например, горячий протопланетный диск. Однако большинство звезд, обнаруженных учеными, слишком старые, чтобы вокруг них появились планеты.
Другое объяснение: каждая из 60 звезд могла случайно оказаться перед далекой галактикой, испускающей мощное инфракрасное излучение. Еще одна гипотеза — избыточное инфракрасное излучение, вероятно, результат какого-то неизвестного природного явления, может быть, даже столкновения двух планет.
В любом случае для окончательного подтверждения гипотезы шведских и итальянских астрономов требуются дополнительные спектроскопические исследования, которые мог бы провести космический телескоп «Джеймс Уэбб». Летающая обсерватория помогла бы понять, что это избыточное инфракрасное излучение исходит от естественного пылевидного материала или от чего-то другого — вероятно, искусственной мегаструктуры.
Отметим, что саму по себе идею сферы Дайсона как единого целого (а не скопления спутников) вряд ли можно претворить в жизнь. Расчеты ученых показали, чтобы подобная структура не разрушилась под действием притяжения звезды и ее необходимо разогнать до орбитальной скорости, которая составляет от 20 до 30 километров в секунду. Если на экваторе притяжение звезды сможет компенсироваться центробежной силой, на полюсах скорость будет минимальной — значит, в любом случае сфера разрушится.
Другая проблема с концепцией сферы Дайсона — энергетическая. Ее постройка оправданна, только если энергопотребление цивилизации намного выше, чем может обеспечить атомная энергия, благо реакторы на поверхности планеты обходятся дешевле структур в космосе. Такой уровень потребления как минимум в тысячи раз превышает потребности современной земной цивилизации. Не вполне очевидно, что, достигнув подобного уровня развития, внеземная цивилизация не овладеет термоядерным синтезом, который в любом случае проще и практичнее, чем постройка мегаструктур в космосе.
Комментарии
> Не вполне очевидно, что, достигнув подобного уровня развития, внеземная цивилизация не овладеет термоядерным синтезом, который в любом случае проще и практичнее, чем постройка мегаструктур в космосе.
Это, разумеется, полнейшая чушь. Нельзя просто взять и понатыкать бесконечное число термоядерных генераторов на планете, потому что у вас всегда будут энергетические потери, которые будут превращаться в конечном счете в тепло. Для того, чтобы буквально вскипятить океаны достаточно всего лишь 1e16 Ватт лишнего тепла (помимо того, что есть сейчас).
С другой стороны, даже "примитивная" сфера/рой Дайсона с не очень большим коэффициентом покрытия, с учетом потерь при конвертации, потерь на тепло, потерь на передачу до потребителя -- будет генерировать порядка 1е23-1е26 Ватт для звезды типа Солнца.
То есть, чтобы сравняться со сферой, вам нужны совершенно немыслимо эффективные генераторы. Ну либо строить их в космосе. Но тут вы опять же сталкиваетесь примерно с теми же самыми проблемами, что и в случае со сферой. А именно, опять отвод тепла, опять беспроводная передача энергии потребителю (желательно опять же без потерь, чтобы не спалить планету) и опять "где взять столько металла на постройку". Ну и потом еще топливо для термояда тоже само-собой не появится -- его где-то надо производить и как-то доставлять на каждый генератор.
Isen, затраты на строительство (и ремонт) сферы конечно не учитываем. И материалы для мегаструктур конечно появятся сами по себе. Зеленая энергетика она такая зеленая 🤮
Иван, ну так само-собой, это не дешевое удовольствие. Материалы можно взять, растащив Меркурий до основания -- там металлов хватит. Но для этого как минимум нужен рой само-воспроизводящихся роботов. Чтоб они эти металлы автоматически копали, плавили, строили из них что-то и еще чинили бы сами себя. Это, конечно, технологии даже не ближайшей тысячи лет.
Ну так и в комментарии речь шла не про это, а про то, что если вы такими технологиями УЖЕ обладаете, то сфера Дайсона куда предпочтительней, чем термоядерные реакторы. Странно, что автор статьи про это не знает.
Теплицы Дайсона.
Гена, ну да. скорее уж не цивилизация, а некое растение или многоклеточное сможет тянуться со своей планеты ближе и ближе к звезде, к источнику энергии.
Я думаю что любая планета это тупик. Рано или поздно мы заселим космос, но врятли это будут планеты. Скорее станции, астероиды и вот что то типа сферы или роя Дайсона.
В самом космосе есть все, что нужно что бы создать устойчивую цивилизацию вне планет. Такая цивилизация будут крайне живучей, поэтому да, искать надо именно вот такие техно сигнатуры если мы хотим найти внеземной разум. На планетах не кто не живет. Это в фантастике они все равные, одинаковый с одной и той же гравитацией и "правильной " атмосферой что бы дышать. Но по факту любая планета для космической цивилизации это тупик. Терраформирование процесс крайне длительный, и по сравнению с постройкой того же роя Дайсона вообще сомнительный. Планета не стабильна, климат изменчив + любая космическая цивилизация активно летает, а гравитационные колодцы не кто не отменял, что автоматом накладывает ограничения на перелеты.
В общем как по мне будущее именно за станциями, ну и за чем то вроде роя Дайсона,
Читал где то в фантастике, как все человечество переселилось на огромные корабли, путешествуя по галактике. ( понятно что фантастика и на нашем уровне понимания это фантастика, но прогресс движется, технологии развиваются, люди меняются.