Двойные звездные системы повысили вероятность существования сфер Дайсона

Задолго до первых полетов в космос человеческая мысль проносилась через Вселенную и «видела» там разумные цивилизации на гораздо более высоком уровне развития. Логика подсказывает, что им должно требоваться огромное количество энергии и пространства. Так, писатели-фантасты привели астрофизиков к попыткам спроектировать огромные астроинженерные конструкции: после прочтения книги Олафа Стэплдона «Создатель звезд» британский физик Фримен Дайсон разработал концепцию «сферы Дайсона».

Ее главный смысл — прекращение того расточительства, которое происходит на планете, населенной даже самыми высокоразвитыми существами: большая часть энергии родительской звезды разлетается «в никуда», а улавливается и используется лишь мизерное количество. Поэтому Фримен Дайсон в 1960 году пришел к выводу, что для цивилизации будет максимально правильным окружить свое солнце огромной сферой, которая будет принимать на себя все или почти все лучи.

Кстати, примерно в те же годы советский астрофизик Николай Кардашев создал шкалу развития цивилизаций, на которой человечество еще даже не достигло первой, самой нижней ступени — она предполагает полное использование всех источников энергии на планете. Построение сферы Дайсона приблизило бы нас уже ко второй ступени — уровню максимального использования энергии звезды. Несколько лет спустя цикл «Мир-Кольцо» Ларри Нивена дополнил эту картину перспективой создания вокруг светила конструкции, на которой можно жить.

Довольно скоро все это пришлось счесть лишь фантазиями, далекими от реальности. Как выяснилось, основная проблема в том, что для стабильного существования мегаструктура должна держаться вокруг звезды идеально ровно и симметрично, а малейшее возмущение сместит ее и создаст неравномерное действие на нее силы притяжения, а это означает крушение.

Но недавно исследователь из Университета Глазго (Великобритания) Колин Макиннес предположил, что на самом деле при определенных условия законы физики вполне допускают гравитационную стабильность таких мегаструктур. Своими расчетами он поделился в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Его вычисления показывают, что сфера Дайсона и мир-кольцо могут оставаться стабильными, если такая конструкция построена в двойной системе звезд, не слишком сильно различающихся по массе. При этом сфера либо кольцо должно окружать звезду меньшей массы. Астрофизик обнаружил несколько разных вариантов, в которых для подобной конструкции достигается «равновесие».

Макиннес рассмотрел даже вариант размещения мегаструктур не вокруг одной из звезд, а в одной из создаваемых ими областей «равновесия» — так называемых точек Лагранжа. Наконец, он обнаружил, что по той же схеме подобное искусственное сооружение могло бы быть устойчивым в системе «звезда — планета» или даже «планета — спутник».