Некоторые кандидаты в сферы Дайсона оказались «фонарями» из глубокого космоса

В 1960 году американский физик Фримен Дайсон предположил, что внеземные развитые цивилизации строят вокруг своих звезд гигантские астроинженерные структуры, позволяющие использовать энергию светил. Речь шла о сферической оболочке, возведенной вокруг родительской звезды, с радиусом, сопоставимым с радиусами планетарных орбит. Чуть позже эти гипотетические сооружения стали называть сферами Дайсона.

Если такие мегаструктуры действительно существуют в космосе, теоретически их можно обнаружить по избыточному инфракрасному излучению, которое будет исходить от нагреваемой изнутри искусственной оболочки. Иными словами, признак сферы Дайсона — источник инфракрасного излучения с нетипичным спектром, которое плохо объясняется астрофизическими процессами, однако подходит под модели сфер Дайсона с температурой от 100 до 700 кельвин. Более 60 лет астрономы ищут подобные объекты, анализируя данные о космических телах с аномальным излучением.

В 2024 году две команды астрономов из Швеции и Италии опубликовали статью с результатами поиска кандидатов в сферы Дайсона. Ученые проанализировали пять миллионов звезд Млечного Пути и нашли семь кандидатов с признаками избыточного инфракрасного излучения. Все семь кандидатов располагались вблизи красных карликов (спектральный класс M).

Астрофизики из Великобритании, Мальты и участники американского проекта по поиску внеземных цивилизаций SETI решили разобраться, что именно представляют собой ранее обнаруженные объекты и действительно ли их можно считать кандидатами в сферы Дайсона. Ученые сосредоточились на самом ярком кандидате — объекте G. 

Этот объект выбрали по двум причинам. Во-первых, данные инфракрасного космического телескопа WISE, с которым работала предыдущая команда исследователей, указали, что предположительная сфера излучает в ИК-диапазоне избыточное тепло. Это соответствовало теории Фримена Дайсона — гипотетическая оболочка вокруг звезды должна поглощать ее свет и переизлучать энергию в виде тепла. 

Во-вторых, объект G оказался самым ярким в радиодиапазоне среди всех кандидатов. В этом рассмотрели намек на возможное использование радиотехнологий инопланетной цивилизацией (например, передача энергии или сброс «тепловых отходов» через радиоволны).

Для проверки гипотезы астрофизики применили наземную сеть из семи радиотелескопов, объединенных в интерферометр — e-MERLIN (Великобритания). Он обеспечивает высокое разрешение, что помогает отличить компактные источники, например сферу Дайсона, от протяженных — галактик. Также задействовали европейскую РСДБ-сеть — глобальную сеть радиотелескопов, способных фиксировать мельчайшие детали в радиосигналах.

Анализ данных показал, что истинный источник радиоволн (с температурой 108 кельвин) расположен далеко за пределами Млечного Пути, его координаты не совпали с положением объекта-кандидата. То есть он находится за красным карликом, вокруг которого исследователи подозревали гипотетическую сферу Дайсона. Сигналы источника «накладывались» на данные наблюдений, что создавало иллюзию техносигнатуры. Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.org.

Выяснилось, что природа объекта G объясняется фоновым источником радиоизлучения — активным галактическим ядром (AGN) — сверхмассивной черной дырой в центре далекой галактики. Эта черная дыра поглощает окружающее вещество, а затем «‎выплевывает» энергию в виде радиоволн. AGN часто окружены пылевыми облаками, которые нагреваются и светятся в инфракрасном диапазоне. В результате возникает «двойной» эффект: активное галактическое ядро ярко «светится» в радио- и ИК-диапазонах, имитируя признаки сферы Дайсона.

Дополнительный анализ других кандидатов в сферы Дайсона помог узнать, что природу как минимум еще двух из них тоже можно объяснить фоновым источником радиоизлучения — активными галактическими ядрами.

Космический телескоп оптического диапазона Gaia и инфракрасная орбитальная обсерватория WISE, с которыми работали астрономы из Швеции и Италии, не смогли отличить близкую звезду с гипотетической мегаструктурой от далекого активного ядра галактики. Только наземные радиотелескопы с высоким разрешением, такие как e-MERLIN, «увидели» разницу.

Ученые не нашли доказательств существования сфер Дайсона среди трех проверенных кандидатов, но узнали новые нюансы в анализе космических данных. Это шаг вперед, а не тупик — теперь поиск станет еще точнее. 

Астрофизики собираются проверить оставшихся кандидатов с помощью радиотелескопов нового поколения вроде крупнейшего в мире радиоинтерферометра SKA (Square Kilometer Array), открытие которого намечено на конец 2020-х годов. Его чувствительность будет в 50 раз выше, чем у современных инструментов. Если сферы Дайсона существуют, SKA сможет быстро отличить их от космического «‎шума».