Описан способ стабилизации сферы Дайсона или кольцевого мира
Идея сферы Дайсона существует уже несколько десятилетий. Когда Фримен Дайсон исследовал эту концепцию, он уточнил, что это может быть не полная сфера, а рой спутников в сферической конфигурации вокруг звезды. Проблема с твёрдой сферой заключается в том, что её орбита не будет стабильной, что приведёт к её разрушению.
В последние годы идея твёрдой сферы отошла на второй план, и исследования сосредоточились на поисках спутниковых роёв. То, что такая твёрдая структура не является стабильной, подтверждается и другими исследованиями. В 1856 году Джеймс Кларк Максвелл показал, что кольца Сатурна тоже не могут быть сплошной однородной структурой. Взаимодействие гравитации между кольцом и планетой привело бы к неустойчивости. То же самое считалось справедливым и для сферы Дайсона. Так было до тех пор, пока Колин Р. МакИннес не опубликовал свои выводы в ежемесячном бюллетене Королевского астрономического общества.
Новая статья позволяет по-новому взглянуть на эту проблему и предложить способ, при котором твёрдая сфера всё-таки может быть стабильной. Идея предполагает, что в бинарной звёздной системе, где отношение масс двух объектов невелико, сфера может быть стабильной.
Макиннес утверждает, что решение находится в рамках круговой ограниченной задачи трёх тел. Это классическая задача из небесной механики. По своей сути она описывает движение малого тела (например, астероида) под гравитационным воздействием двух больших объектов (например, Солнца и Юпитера), которые движутся по круговым орбитам вокруг общего центра масс. Присутствие меньшего объекта, обладающего ничтожной массой, не оказывает существенного влияния на движение двух больших тел.
В такой системе будет пять точек равновесия, известных как точки Лагранжа. Две из них будут неустойчивыми, а две (L4 и L5) — устойчивыми, но только если отношение масс мало, как, например, у Юпитера и Солнца. Здесь объект будет оставаться на стабильной орбите. Существуют расширения и более сложные модели, в которых, например, давление излучения влияет на стабильность системы.
Макиннес обнаружил, что существуют конфигурации сферы или кольца, которые могут быть стабильными, но только при определённых условиях. Одно из них выполняется, если две основные массы в системе находятся на орбите вокруг их общего центра масс, а большое однородное кольцо окружает меньшую массу. Также Макиннес предполагает, что в такой конфигурации даже сфера может быть стабильной.
Результаты исследования позволяют нам представить вселенную, в которой сферы Дайсона могут быть не только предметом научной фантастики. Возможно, по всему космосу разбросаны звёздные системы, в которых развитые цивилизации используют энергию одной из местных звёзд.
Написать комментарий