В 1960-х годах физик и полимат Фримен Дайсон выдвинул идею создания этих одноимённых сфер. Он предполагал, что достаточно развитое общество будет испытывать неутолимую потребность в жизненном пространстве и энергии. И если бы оно было достаточно трудолюбивым, то могло бы решить обе проблемы, разобрав планету и превратив её в огромную сферическую оболочку. Эта сфера окружала бы звезду, обеспечивая площадь поверхности, равную миллиардам планет, и поглощая огромное количество солнечной энергии. Дайсон рассчитал, что оболочка, сделанная из планеты с массой Юпитера, могла бы полностью охватить Солнце примерно на орбите Земли. Однако гравитация внутри полой оболочки нейтрализуется, а это значит, что ничто не связывает оболочку со звездой. Они могут свободно двигаться в независимых направлениях, а значит, вскоре звезда, содержащая сферу Дайсона, просто врежется в оболочку, уничтожив её.
Впервые предложенная физиком Фрименом Дайсоном в 1960 году, эта идея заключается в том, что достаточно развитая цивилизация (по крайней мере, II типа по шкале Кардашева) была бы способна использовать энергию своей звезды, построив своего рода кокон, который мог бы использовать большую долю высвобождаемой звездой энергии. С течением лет концепция сферы Дайсона развивалась, включая в себя множество потенциальных конструкций, включая кольца, пузыри и рои (созвездие спутников, собирающих энергию звезды).
Основная идея заключается в том, что технологически превосходящие инопланетные цивилизации могут построить гигантские сооружения вокруг своих родных звёзд или чёрных дыр, чтобы использовать их колоссальную энергию и способствовать дальнейшему развитию своих цивилизаций. Наиболее экстремальным вариантом этих мегаструктур будет огромная сфера, заключающая в себе целую звезду, а более компактные варианты могут включать кольцевые станции и рои гигантских зеркал.
Сферы Дайсона, гипотетические мегаструктуры, которые развитые инопланетные цивилизации могли бы использовать для окружения звезды и использования её энергии, страдают от фатального недостатка: они катастрофически нестабильны. Но теперь инженер утверждает, что нашёл способ стабилизировать эти структуры — и для этого достаточно всего двух звёзд. В статье, опубликованной 29 января 2025 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, инженер из Университета Глазго Колин Макиннес нашёл способ теоретически стабилизировать сферу Дайсона. Секрет в том, что для этого нужна система, состоящая как минимум из двух звёзд.
Макиннес начал с поиска любых точек внутри двойной звёздной системы, где могла бы существовать устойчивая конфигурация сферы Дайсона, где сфера могла бы оставаться на месте, а гравитационные силы, действующие на неё, были бы равномерными. Он нашёл одну конфигурацию, где сфера окружала бы обе звезды. Но эта ситуация была лишь умеренно устойчивой и, вероятно, столкнулась бы с той же проблемой, что и случай одиночной звезды.
Другая точка стабильности возникает, когда сфера вращается по независимой орбите, не окружая ни одну из звезд. Хотя это может быть полезно для космических станций, это не обеспечивает тех же преимуществ захвата энергии, что и поглощение звезды.
Иллюстрация сферы Дайсона, окружающей звезду. Марк Уорд/Stocktrek Images/Getty
Но Мак-Иннес всё же нашёл одну стабильную и полезную конфигурацию. Это возможно только в двойных системах, где одна звезда намного меньше другой. В этом конкретном случае сфера Дайсона может охватывать меньшую из двух звёзд. Движение этой меньшей звезды действует как гравитационный якорь, удерживая сферу Дайсона в движении по той же орбите вокруг большей звезды, предотвращая катастрофическое столкновение.
При этом есть несколько оговорок. Меньшая звезда не должна быть тяжелее более чем на одну десятую массы большего компаньона, иначе точка гравитационного равновесия исчезнет. Кроме того, сфера должна быть чрезвычайно лёгкой и тонкой по сравнению с двумя звёздами, иначе её собственное гравитационное влияние вмешается в динамику системы и нарушит её устойчивость.
И, конечно же, этот анализ игнорирует любые практические инженерные соображения, такие как напряжения и нагрузки, которые может испытывать сфера, или то, как вообще построить эту штуковину.
Хотя маловероятно, что люди построят сферу Дайсона в отдалённом будущем, если вообще построят, это исследование действительно помогает в поисках внеземных цивилизаций. Предположительно, достаточно развитая цивилизация пришла бы к такому же выводу ещё до того, как построила свою сферу Дайсона, поэтому нам не следует искать их вокруг одиночных звёзд.
Вместо этого ученые могли бы искать крупные, яркие звезды с рассеянным инфракрасным компаньоном — верный признак утечки тепла из сферы Дайсона, окружающей меньшую звезду более крупного компаньона.
На протяжении более полувека ученые задавались вопросом, может ли поиск техносигнатур, подобных сферам Дайсона, принадлежащих сверхразвитым цивилизациям, помочь нам обнаружить разумную жизнь в других частях Вселенной. Два исследования 2024 года анализируют данные, полученные со спутников, наблюдающих за звездами, с целью разработки структуры для исключения ложных срабатываний или потенциальных естественных объяснений в этом поиске.
В каждом исследовании были найдены доказательства того, что лишь немногие из миллионов наблюдаемых звезд содержат избыточное излучение, соответствующее потенциальным сферам Дайсона, и его нельзя сразу объяснить естественным явлением.
Поиск внеземной жизни имеет множество разновидностей: от поиска планет, похожих на Землю, до поиска звёзд с характеристиками, подобными Солнцу, и до приёма инопланетных сигналов. Но уже более 60 лет один из видов поиска внеземных миров сосредоточен вокруг идеи сферы Дайсона.
Найти соответствующую всем параметрам звезду среди миллионов, наблюдаемых в рамках таких проектов, как спутник Gaia, широкоугольный инфракрасный обзор (WASE) и двухмикронный обзор всего неба (2MASS), ещё сложнее, чем искать иголку в стоге сена. Но эти два независимых исследования приняли вызов и обнаружили немало убедительных кандидатов.
Первое исследование, проведённое под руководством аспиранта Матиаса Суазо из Уппсальского университета (Швеция), фактически является второй работой, посвящённой проекту «Гефест», миссия которого описывается как «поиск внеземного разума с использованием косвенных признаков астроинженерии». Анализируя оптические и инфракрасные данные с вышеупомянутых спутников, группа разработала комплексный метод анализа данных и выявления потенциальных сфер Дайсона и их техносигнатур. Результаты были приняты к публикации в журнале «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» 6 мая в 2024 году.
Смотрите также... Немного о кошках: история одомашнивания и интересные факты о поведении домашних питомцев |
«Эта конструкция будет испускать избыточное тепло в виде среднего инфракрасного излучения, которое, помимо степени завершенности конструкции, будет зависеть от её эффективной температуры», — пишут Суазо и его коллеги в статье. «Для выявления потенциальных кандидатов на роль сферы Дайсона была разработана специальная программа, направленная на обнаружение источников, демонстрирующих аномальные избытки инфракрасного излучения, которые невозможно отнести ни к одному известному естественному источнику такого излучения».
кокада/Getty Images
Этот процесс включает в себя отсев кандидатов с признаками туманности (поскольку они часто давали ложноположительные результаты), анализ соотношения сигнал/шум и исследование водородных альфа-частиц, а также тщательный анализ многих других известных «флажков» на ложноположительные результаты в данных Gaia-WISE. Начав с ошеломляющего числа в пять миллионов объектов, этот рабочий процесс сократил это число до всего семи особенно интересных кандидатов.
«Все источники являются явными источниками излучения в среднем инфракрасном диапазоне без явных примесей или признаков, указывающих на их явное происхождение в среднем инфракрасном диапазоне», — говорится в статье. Однако авторы также отметили, что некоторые естественные причины могут в конечном итоге исключить даже этих высококлассных кандидатов. «Наличие тёплых дисков из обломков, окружающих наших кандидатов, остаётся правдоподобным объяснением избытка инфракрасного излучения наших источников».
По крайней мере семь звёзд в Млечном Пути демонстрируют признаки потенциального присутствия гипотетической сверхразвитой формы инопланетной технологии, известной как сфера Дайсона, утверждают учёные. Хотя исследователи не могут быть полностью уверены в том, что эти звёзды являются домом для разумных цивилизаций, они, несомненно, вызовут интерес у учёных, ищущих внеземную жизнь в космосе.
Все семь звёзд, выделенных в исследовании, относятся к классу М-карликов — звёздам главной последовательности, которые меньше и тусклее Солнца . Как пишут исследователи в исследовании, все они находятся на расстоянии не более 1000 световых лет от Земли.
Сфера Дайсона. capnhack
Одновременно второе исследование, проведенное Международной школой передовых исследований в Италии, обнаружило 53 кандидата в звезды с избыточными измерениями в среднем инфракрасном диапазоне, но в обоих случаях не исключено, что экстремальные диски-обломки, которые образуются после столкновения планет , также могут объяснить эти результаты.
При исследовании объяснений космических явлений, столь же теоретических, как сферы Дайсона, важно помнить, что все менее впечатляющие объяснения должны быть исключены, прежде чем мы сможем перейти к инопланетянам. Дэвид Хогг, соавтор второго исследования, рассказал журналу New Scientist, что наиболее вероятным объяснением по-прежнему остаётся естественное. «Это может быть что-то, что происходит очень редко, например, столкновение двух планет, создающее огромное количество материала».
Как отметили авторы, существующие в науке теории не объясняют обнаруженное у звезд избыточное излучение. Астрономы планируют исследовать эти объекты более мощными телескопами, чтобы уточнить наличие гипотетического признака инопланетной жизни.
Комментировать в ВконтактеСмотрите также... HTML, CSS-шпаргалка с примерами - тег IMG, figure и picture. Адаптирование, форматирование, эффекты Полный список обработчиков событий HTML / Javascript с примерами |
