Поиск внеземных цивилизаций давно вышел за рамки радиосигналов. Одним из главных направлений стало изучение техносигнатур — возможных следов деятельности высокоразвитых цивилизаций. Самой известной идеей считается сфера Дайсона — гигантская система конструкций, собирающая энергию звезды.
Такие объекты должны испускать избыток инфракрасного излучения, однако десятилетия наблюдений не принесли ни одного убедительного подтверждения их существования. Поэтому ученые продолжают искать новые признаки, способные указать на деятельность космических инженеров.
Шахин Торлакчик (Sahin Torlakcik) из Средней школы имени Ататюрка (Турция) предложил концепцию «сбора звездного углового момента» (Stellar J-Harvesting). Суть в том, что гипотетическая цивилизация могла бы получать энергию не из излучения звезды, а из ее вращения — физическую величину, характеризующую запас вращательного движения, — постепенно отбирая угловой момент.
В таком случае светило вращалось бы заметно медленнее, чем другие звезды с аналогичными характеристиками, при этом практически не создавая дополнительного теплового излучения, которое могли бы обнаружить современные инфракрасные телескопы.
По замыслу автора исследования, вокруг звезды могли бы работать гигантские электромагнитные конструкции, которые взаимодействуют с ее магнитным полем и звездным ветром, постепенно тормозя вращение светила и извлекая часть его энергии.
Выведя математическую связь между количеством извлеченной энергии и изменением периода вращения звезды, ученый показал, что заметное замедление возможно лишь при чрезвычайно масштабном отборе энергии: чтобы период вращения увеличился в несколько раз, пришлось бы извлечь более 90 процентов запасенной энергии вращения.
Торлакчик также рассмотрел несколько теоретических способов реализовать такой процесс — от гигантских электромагнитных систем, взаимодействующих со звездным магнитным полем, до массивных орбитальных конструкций. Уточним: речь идет не о реальных инженерных проектах, а лишь о физических моделях, что позволяют оценить возможные наблюдаемые эффекты.
Проверить гипотезу помогли данные телескопа Kepler. Дополнительный анализ с использование данных космической обсерватории Gaia показал, что обе аномалии, скорее всего, естественного происхождения. После исключения звезд, чье медленное вращение можно объяснить естественными причинами — возрастом, двойной системой, особенностями химического состава или стадией эволюции, — в выборке остались 6725 звезд главной последовательности. Чтобы найти необычные объекты, ученый сравнил скорость вращения с аналогичными по температуре и другим параметрам светилами.
Всего удалось обнаружить две звезды, вращающиеся значительно медленнее ожидаемого. Дополнительный анализ, однако, показал, что обе аномалии, скорее всего, естественного происхождения. Для одной звезды данные миссии Gaia указали на возможное присутствие невидимого спутника и низкую металличность, а для второй — на признаки близкого объекта, способного исказить измерения. Наблюдения в инфракрасном диапазоне также не выявили ничего необычного.
Главный результат научной работы, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, — создание нового метода поиска техносигнатур. Если раньше внимание астрономов было сосредоточено преимущественно на поиске избыточного инфракрасного излучения, то теперь к возможным признакам деятельности высокоразвитых цивилизаций добавилось аномально медленное вращение звезд.
По мере накопления новых данных такие проверки можно будет проводить уже для миллионов светил. Исследование также позволило установить верхнюю границу распространенности подобных техносигнатур среди изученных звезд.