Енергетична криза — це проблема не лише земного масштабу. Якщо у Всесвіті існують цивілізації, що випередили нас на тисячі чи мільйони років, їхні апетити до енергії мають бути колосальними. Замість того, щоб будувати тисячі термоядерних реакторів, намагаючись відтворити процеси всередині світил, вони могли піти простішим і логічнішим шляхом: взяти вже готову зорюі «загорнути» її у гігантську сонячну батарею. Нове дослідження астрономів підказує, що шукати такі об’єкти варто не біля яскравих гігантів, а біля скромних «малюків» нашого Всесвіту.
Спадщина Фрімена Дайсона
Сама ідея мегаструктур, що оточують зорі, належить видатному фізику-теоретику Фрімену Дайсону. Ще у 1960-х роках він припустив, що будь-яка достатньо розвинена цивілізація рано чи пізно стикнеться з дефіцитом ресурсів своєї планети. Рішенням може стати «сфера Дайсона» — колосальна конструкція із дзеркал чи сонячних панелей, що обертаються навколо світила, перехоплюючи майже 100 % його випромінювання.
Цікаво, що сам Дайсон спочатку називав свою ідею невеликим жартом у розмовах із журналістами. Проте з роками він змінив свою думку, визнавши концепцію цілком життєздатною та логічною з точки зору термодинаміки. Сьогодні пошук таких структур є одним із пріоритетних напрямів SETI (проєкту з пошуку позаземного розуму), оскільки сфера Дайсона — це найяскравіша «техносигнатура», яку можна помітити на відстані багатьох світлових років.
Чому білі та червоні карлики — ідеальні кандидати?
У новому дослідженні, опублікованому в Nature, астроном Амірнезам Амірі з Університету Арканзасу переглянув традиційні погляди на те, де саме варто шукати ці мегаструктури. Більшість попередніх теорій фокусувалися на зорях сонячного типу, але Амірі пропонує звернути увагу на низькомасивні світила: білі та червоні карлики.
Червоні карлики — це найпоширеніші зорі в нашій Галактиці. Вони горять надзвичайно повільно, забезпечуючи енергією навколишній простір упродовж трильйонів років. Білі карлики — це залишки світил, що вже «вийшли на пенсію», але вони продовжують стабільно випромінювати тепло протягом колосальних проміжків часу.
Згідно з розрахунками Амірі, саме такі зорі є найкращими джерелами для довгострокового енергопостачання мегаструктур. Вони стабільні, не схильні до частих катастрофічних спалахів (як деякі масивні світила) і дозволяють створити енергетичну систему, що працюватиме майже вічно.
Компактність — запорука економії ресурсів
Однією з головних проблем будівництва сфери Дайсона є неймовірна кількість матеріалів. Щоб оточити Сонце на відстані земної орбіти, довелося б буквально розібрати на атоми кілька планет розміром з Юпітер. Однак біля червоних та білих карликів правила гри змінюються.
Зона, придатна для життя (де температура дозволяє воді бути рідкою), навколо червоного карлика розташована дуже близько до самої зорі — зазвичай від 0,05 до 0,3 астрономічних одиниць. Для високорозвиненої цивілізації це ідеальне місце через низку причин:
- економія матеріалів. Сфера буде набагато меншого радіуса, а отже, потребуватиме в рази менше ресурсів для будівництва;
- ефективність. Чим ближче панелі до джерела світла, тим компактнішою та керованішою є вся енергетична ферма;
- стабільність. Компактна сфера легше утримується гравітацією зорі, що знижує ризик руйнування конструкції.
James Webb в пошуку іншопланетних інженерів
Найбільш практична частина дослідження Амірі присвячена тому, як ми можемо виявити такі об’єкти з Землі. Сфера Дайсона, за законами фізики, не може просто поглинати енергію — вона повинна її кудись віддавати (скидати надлишкове тепло), інакше вона просто розплавиться. Це тепло випромінюється у вигляді інфрачервоного світла.
Для зовнішнього спостерігача зоря в «обгортці» виглядатиме дуже дивно.
- Аномальна тьмяність. Зоря здаватиметься значно слабшою, ніж мала б бути, виходячи з її маси.
- Зміна спектра. Замість видимого світла спостерігач побачить рівномірний «чорний» спектр інфрачервоного випромінювання.
- Штучні сигнали. Якщо сфера складається з окремих панелей (так званий «рій Дайсона»), вони можуть створювати незвичайні мерехтіння або радіаційні сплески, які неможливо пояснити природними процесами.
- Відсутність пилу. Будівництво сфери потребує величезної кількості матерії, тому іншопланетяни, швидше за все, «вичистять» систему від пилу та астероїдів, використовуючи їх як сировину.
Амірі стверджує, що сучасні обсерваторії, такі як космічний телескоп James Webb (JWST), вже мають достатню чутливість, щоб зафіксувати такі інфрачервоні аномалії. У нас вже є інструменти для виявлення іншопланетян — нам просто потрібно знати, на що саме дивитися.
Чи самі ми у Всесвіті?
Звісно, поки що сфери Дайсона залишаються чистою теорією. Будь-який такий прогноз базується на низці припущень: що іншопланетяни існують, що вони розвиваються за схожими фізичними законами й що взагалі хочуть будувати такі масштабні об’єкти. Можливо, вони знайшли ще досконаліші способи отримання енергії, про які ми навіть не здогадуємося.
Проте подібні дослідження змушують нас замислитися над майбутнім людства. Якщо ми хочемо вижити як вид у довгостроковій перспективі, нам доведеться стати цивілізацією II типу за шкалою Кардашова — такою, що повністю контролює енергію своєї зорі. Вивчення можливих сфер Дайсона біля білих карликів — це не лише пошук «зелених чоловічків», а й спроба зазирнути у наше власне майбутнє через мільйони років.
Фрімен Дайсон одного разу сказав, що Всесвіт набагато цікавіший, ніж ми можемо собі уявити. І якщо десь у глибинах Чумацького Шляху червоний карлик раптом почав світити незвично тьмяно, можливо, там уже мільйони років працює чиясь велетенська енергетична ферма.
Раніше ми повідомляли про те, що Юпітер має бути знищений для побудови сфери Дайсона навколо Сонця.
За матеріалами Gizmodo
