Znalezienie życia jest być może głównym i najbardziej pożądanym celem astronomii, najlepiej inteligentnej, gdzieś poza Ziemią. Biorąc pod uwagę łatwość, z jaką życie rozprzestrzenia się i rozmnaża na naszej rodzimej planecie, oraz dostępność składników niezbędnych do życia w całym wszechświecie, trudno jest stwierdzić, że jesteśmy sami we wszechświecie. W samej tylko galaktyce Drogi Mlecznej znajduje się około 400 miliardów gwiazd, z których każda ma swoją własną, niepowtarzalną historię i szanse na pojawienie się życia. Pomimo tego, jak zaawansowani technologicznie stali się ludzie, poszukiwania cywilizacji pozaziemskich są bezskuteczne, być może dlatego, że cywilizacje zaawansowane technologicznie nie komunikują się w sposób, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. Ale wystarczająco zaawansowana cywilizacja mogłaby zbudować sferę wokół swojego słońca - kulę Dysona - aby pochłonąć 100% swojej energii. Niesamowiteale mamy technologię do ich wykrywania. Jeśli oczywiście istnieją.
Roy Dyson jest postrzegany jako krok w kierunku sfery Dysona, kiedy światło jest blokowane przez serię statków kosmicznych lecących przed gwiazdą.
Na Ziemi ilość dostępnej nam energii zależy od ilości światła słonecznego padającego na powierzchnię naszej planety. W odległości Ziemi od Słońca odpowiada to w przybliżeniu 1300 watów na metr kwadratowy, ale spada do 1000, jeśli światło jest zmuszone do przejścia przez atmosferę. Gdybyśmy pokryli przestrzeń nad ziemską atmosferą panelami słonecznymi, zgromadzilibyśmy 166 milionów gigawatów energii przez cały czas na całej Ziemi. To kolosalna ilość energii: nawet sekunda takiego przepływu mogłaby zapewnić Ziemianom energię na cały rok. Ale tylko część tej energii jest wytwarzana przez Słońce. Są też inne sposoby.
Koncepcja kosmicznej elektrowni słonecznej istnieje od dawna, ale nikt nie odważył się nawet pomyśleć o szeregu miliardów kilometrów. Kula lub rój Dysona posunąłby się jeszcze dalej, otaczając lub pokrywając samo Słońce.
Na przykład moglibyśmy zbudować rój w kosmosie, aby zbierać jeszcze więcej energii ze słońca. Wyobraź sobie dużą flotę statków kosmicznych poruszających się po pierścieniu lub serię pierścieni o dużym obszarze zbierania. Energia ta może być wykorzystana w dowolnym celu: może być skierowana na Ziemię w wiązce, może zostać użyta na miejscu do stworzenia sieci w całym Układzie Słonecznym lub do komunikacji międzyplanetarnej lub międzygwiazdowej. Stąd wziął się pomysł pozaziemskich megastruktur - co zostało zaproponowane jako jedno z wyjaśnień zjawiska ciemnienia gwiazdy Tabby.
Najbardziej ambitną megastrukturą będzie jednak tak zwana sfera Dysona: otoczka wokół gwiazdy, która pochłania całą jej energię. Moglibyśmy to zrobić, pożerając małą planetę, taką jak Merkury, rozkładając ją na żelazo i tlen oraz tworząc odbijającą powierzchnię hematytu. Gdyby obca cywilizacja zrobiła to samo, powłoka całkowicie zakryłaby gwiazdę, czyniąc ją praktycznie niewykrywalną.
Sfera Dysona całkowicie pokryje gwiazdę, pochłaniając całe jej ultrafioletowe i widzialne promieniowanie. Przechodzi tylko promieniowanie podczerwone i długie fale.
W każdym razie niewykrywalna dla teleskopów pracujących w widzialnym spektrum światła, ponieważ taka kula całkowicie blokowałaby światło gwiazdy. Ale nawet mocno odbijająca powierzchnia musi absorbować część energii. A jeśli energia jest pochłaniana z czasem, należy ją gdzieś przekierować, aby utrzymać stabilną temperaturę. Dlatego energia musi wyjść do Wszechświata, nawet jeśli nie ma widzialnego światła. Tak jak Ziemia w nocy wypromieniowuje energię podczerwoną, tak też będzie sfera Dysona.
Film promocyjny:
W nocy Ziemia emituje sygnały elektromagnetyczne, ale zdecydowana większość znajduje się w zakresie podczerwieni, ponieważ światło słoneczne i ciepło pochłaniane w ciągu dnia są wysyłane w kosmos.
Europejska Agencja Kosmiczna opublikowała niedawno olbrzymi zbiór danych z najpotężniejszego satelity, jaki kiedykolwiek odkrył i zbadał gwiazdy Drogi Mlecznej: Gaia. Udało mu się zebrać informacje o 1,7 miliarda gwiazd w naszej galaktyce, co pozwoliło nam stworzyć najbardziej złożoną trójwymiarową mapę gwiazd Drogi Mlecznej. Są daleko od wszystkich gwiazd, ale o rząd wielkości więcej niż zarejestrowano wcześniej.
Jedną z wspaniałych rzeczy, które Gaia była w stanie zmierzyć, był kolor i wielkość wielu gwiazd, od matowych czerwonych karłów (a nawet brązowych karłów) po gwiezdne pozostałości, takie jak białe karły, gwiazdy sekwencji głównej, olbrzymy i nadolbrzymy, które świecą najjaśniej. Ale Gaia obserwował nie tylko w widmie widzialnym, ale także w bliskiej podczerwieni, co oznacza, że widział obiekty ukryte przed oczami ludzi. Wśród nich są super zimne gwiazdy, zarówno giganty, jak i karły. Sfery Dysona, jeśli istnieją i mają określone profile temperatury / jasności.
Duża, pogrubiona linia przecinająca diagram od lewego dolnego rogu do prawego górnego to sekwencja główna, w której znajdują się gwiazdy łączące wodór w hel. W prawym górnym rogu znajdują się gwiazdy w fazie olbrzyma lub nadolbrzyma: spalają cięższe pierwiastki i rozszerzają się do znacznie większych rozmiarów. Mimo że świecą jaśniej, ich temperatura jest niższa, ponieważ energia jest rozproszona na dużym obszarze emitującym energię.
Sfera Dysona robi to samo, ale z gwiazdą normalną lub o małej masie. Tworzysz dużą powierzchnię, z której ucieka energia gwiazdy i promieniuje ona w niższej temperaturze, dostarczając tę samą całkowitą energię. Podpis w podczerwieni teoretycznie powinien dać nam podobną kulę, ale satelita Gaia zasugerował inną opcję, odkrytą przez Erica Zakrissona: rozbieżność między odległością opartą na jasności a odległością paralaksy.
Metoda paralaksy, stosowana od XIX wieku, polega na obserwowaniu zmiany położenia gwiazdy w stosunku do bardziej odległej gwiazdy tła. Jeśli odległości paralaksy i jasności gwiazdy nie pokrywają się, może to wyjaśniać obcą megastrukturę … lub że gwiazda jest w układzie podwójnym.
Kiedy wnioskujesz o odległości na podstawie obserwowanego światła, a następnie mierzysz ją w zupełnie inny sposób (używając geometrii), te dwie liczby powinny się zgadzać. Fakt, że Gaia dostrzegła wiele rozbieżności, może wskazywać na różne rzeczy, w tym struktury obcych. Natura ludzka jest taka, że natychmiast szukamy najbardziej fantastycznego wyjaśnienia. Ale bardziej przyziemnym i rozsądnym powodem byłoby to, że gwiazdy mają podwójnych towarzyszy: jest to dość powszechne zjawisko we Wszechświecie. Brak nadmiaru promieniowania podczerwonego wymaganego dla struktur takich jak sfera Dysona odsuwa nas od hipotezy o kosmitach i ich strukturach.
Wiele obserwatoriów, w tym sonda kosmiczna Gaia, posiada technologie, które w zasadzie mogą wykrywać sfery Dysona, które znajdują się kilka tysięcy lat świetlnych od Ziemi, jeśli założymy, że znajdują się w tej samej odległości od gwiazdy takiej jak Słońce, jak Ziemia od naszej gwiazdy. W oczach Gai powinien być widoczny czerwony karzeł z małą kulą Dysona w odległości do stu lat świetlnych, ale gigant lub nadolbrzym byłby widoczny praktycznie z każdego miejsca w galaktyce. Wśród 1,7 miliarda obiektów zgromadzonych przez Gaię można było znaleźć kule Dysona w budowie. Porównując dane z obserwatoriów w podczerwieni, można było znaleźć gotowe kule Dysona, które emitują wystarczającą ilość energii. Jednak w czasie tej publikacji w Drodze Mlecznej nie znaleziono żadnej sfery Dysona.
Ale to nie znaczy, że nie istnieją; oznacza to, że jeśli tak, to jeszcze ich nie widzieliśmy. Kule Dysona mogą znajdować się dalej niż widzi Gaja, w pobliżu mniejszych gwiazd. Obserwatoria na podczerwień, takie jak WISE, określają granice poszukiwań, a obserwatoria nowej generacji mogłyby potencjalnie wykryć sygnaturę usuwania ciepła z takiego obiektu.
Biorąc pod uwagę pełną gamę obserwatoriów, które badały niebo, można stosunkowo bezpiecznie powiedzieć, że w tej chwili nie znaleźliśmy jeszcze żadnych sfer Dysona. Być może gdzieś są inteligentni kosmici, którzy całkowicie wykorzystują energię swoich gwiazd i tworzą ogromne transplanetarne imperia, ale nie ma na to żadnych dowodów. Jest tylko jeden rozsądny wniosek: nasza galaktyka, o ile możemy to ocenić, nie ma tych gigantycznych struktur obcych.
Ilya Khel