Предложена еще одна гипотеза, объясняющая, почему ученые не находят сферу Дайсона

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 эти 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.

Ни одна из программ по поиску сфер Дайсона пока не дала однозначного положительного результата. Наблюдения в инфракрасном и оптическом диапазонах, включая анализ данных орбитальных обсерваторий IRAS, WISE, Gaia и других миссий, либо не позволяют «увидеть» характерное теплое черное тело, ожидаемое от мегаструктуры, либо находят источники, которые позже объясняются естественными астрономическими объектами.

Среди причин называют технические ограничения: для объекта в сотнях парсек даже крупная сфера выглядит точечным источником, и ее трудно отличить от звезды с пылевым диском.

Еще один фактор — астрономические «ложные цели»: пылевые диски протопланетных систем и остаточные оболочки астрофизических объектов вроде двойной звезды Мира дают избыток инфракрасного излучения, сходный с ожиданиями от сфер Дайсона.

Кроме того, вполне возможно, что большинство цивилизаций вообще не строят сферы Дайсона, либо делают это не глобально, а выборочно, либо применяют иные технологии (антиматерия, энергия вакуума) без яркого «теплового следа».

Недавно астроном Брайан Лаки (Brian Lacki) из проекта Breakthrough Listen назвал еще одну причину. Он изучил, как могла бы вести себя гипотетическая сфера Дайсона, если бы состояла не из сплошной оболочки, а из роя отдельных спутников. Такая форма чаще фигурирует в научных моделях: в отличие от полной сферы, спутниковый рой проще построить и гибче в управлении. Но оказалось, что именно в этом и кроется главная опасность.

Ученый смоделировал динамику спутниковых роев, и оказалось, что такие системы крайне нестабильны. Когда множество объектов движется по орбите вокруг звезды, рано или поздно они начинают сталкиваться. В условиях космоса даже малейшее столкновение на огромной скорости может привести к катастрофе.

Исследователи на Земле давно обеспокоены подобной угрозой: вокруг нашей планеты скапливается все больше космического мусора, и если один объект заденет другой, может начаться цепная реакция разрушений. Это называют синдромом Кесслера.

Лаки рассчитал, что если вокруг звезды будут хаотично летать тысячи спутников, то они очень быстро начнут сталкиваться друг с другом — такая конструкция разрушится всего за несколько часов или дней. Даже если сделать спутники меньше, сократить их количество и аккуратно расставить на разных «этажах» орбиты, все равно произойдет их неизбежное столкновение, но только не сразу, а через несколько миллионов лет. Для людей это кажется долго, а по меркам Вселенной совсем немного.

По мнению Лаки, единственный способ сохранить долговечность роя — активное управление. Представители внеземной цивилизации должны не просто запустить спутники, но постоянно контролировать их положение. Исследователь привел несколько вариантов, как этого можно добиться.

Первый — удаленное управление, постоянный мониторинг и корректировка орбит. Можно поставить на каждый спутник «датчики» и двигатели, чтобы следить за их движением и аккуратно поправлять орбиты. Второй — использование солнечных парусов. Давление солнечного света будет «давить» на эти паруса, и спутники смогут менять курс без двигателей. Последнее решение похоже на управление кораблем с помощью паруса и ветра, только роль ветра здесь играет давление света звезды.

Ученый отметил, что даже если инопланетные цивилизации справятся с управлением, их мегаструктуры не переживут саму цивилизацию. Как только контроль прекратится, рой начнет разрушаться, а вместе с ним исчезнут все признаки его существования. Вот почему астрономы не находят «мертвые» сферы Дайсона — они просто не успевают их обнаружить.

По мнению астронома, это сильно снижает шансы на то, что ученые вообще когда-нибудь найдут следы инопланетных мегаструктур. Раньше предполагали, что даже после гибели цивилизации их постройки останутся на месте и будут служить «памятниками». Теперь выясняется, что они исчезнут вместе с создателями.

Отметим, хотя ученый и рассчитал, что спутники разрушатся из-за столкновений, это лишь математическая модель. Если сферы Дайсона существуют на самом деле, вероятно, разумные цивилизации придумали технологии, которые позволят избежать столкновений аппаратов. Кроме того, в новом исследовании предполагается, что инопланетные цивилизации управляют спутниками так же, как люди. Но если у них есть, например, технологии телепортации или искусственной гравитации, системы могут быть гораздо стабильнее.

Выводы Лаки опубликованы на сайте архива электронных публикаций научных статей и их препринтов arXiv.org.

Материал опубликован при поддержке сайта naked-science.ru