«Достаточно развитые» внеземные цивилизации могли бы собирать энергию со своей звезды с помощью огромного астроинженерного сооружения, так называемой сферы Дайсона. Такие структуры, по мнению ученых, можно обнаружить по избытку инфракрасного излучения. Недавно астрофизики зарегистрировали около 60 звезд, которые, похоже, соответствуют этим признакам.
В попытке обнаружить потенциальные сферы Дайсона две группы ученых-астрофизиков под руководством Матиаса Суазо из Уппсальского университета (Швеция) и Габи Контардо из Международной школы перспективных исследований (Италия) объединили усилия для изучения данных со спутника Gaia.
Десятки звезд подают признаки существования высокоразвитых инопланетных цивилизаций
Ученые исследовали несколько миллионов звезд в нашей галактике и обнаружили загадочные всплески инфракрасного излучения, исходящего от десятков из них. Астрономы считают, что это может быть свидетельством существования инопланетных сверхцивилизаций, использующих энергию своих звезд с помощью огромной конструкции, известной как сфера Дайсона, хотя они не могут полностью исключить и более тривиальные сценарии.
Впервые идея о существовании сфер Дайсона была выдвинута в 60-х годах прошлого века американским физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном. Согласно гипотезе, сферы Дайсона представляют собой довольно тонкую сферическую оболочку радиуса планетных орбит со звездой в центре. Дайсон предположил, что технологически высокоразвитые цивилизации могли бы задействовать подобные сооружение для максимального использования энергии родительской звезды или для решения проблем жизненного пространства.
Если такие объекты существуют, они должны быть достаточно горячими, чтобы испускать заметное инфракрасное свечение - «техносигнатура», способная предупредить нас о присутствии инопланетной жизни.
Астрофизики: Мы живём внутри огромной пустой области пространства, которой не должно существовать
Пытаясь обнаружить потенциальные сферы Дайсона, две группы астрофизиков под руководством Матиаса Суазо из Уппсальского университета (Швеция) и Габи Контардо из Международной школы передовых исследований (Италия) объединили данные со спутника Gaia Европейского космического агентства, составляющего карту положения и движения миллиардов звезд в нашей галактике, с результатами инфракрасных наблюдений, полученными с помощью наземных и космических телескопов. (Gaia - космическая обсерватория Европейского космического агентства оптического диапазона. Главная цель миссии - составить подробную карту распределения звёзд Млечного Пути.)
Каждая команда проанализировала по 5 миллионов звезд из объединенных наборов данных. В обоих исследованиях были обнаружены признаки избыточного инфракрасного излучения, которые нельзя объяснить известными природными процессами. «Самое увлекательное объяснение может заключаться в существовании реальных сфер Дайсона», - говорит Суазо.
Его команда обнаружила странные сигналы от семи красных карликов расположенных в пределах 900 световых лет от Земли. Эти звезды меньше и тусклее нашего Солнца, но в инфракрасном диапазоне они оказались в 60 раз более яркими, чем ожидалось. Такое избыточное излучение могло быть вызвано «чем-то» с температурой около 25°C, что соответствует тому, что мы могли бы ожидать от сфер Дайсона.
Эксперты предположили, что избыточное инфракрасное излучение, скорее всего, исходит от некоего горячего объекта, заслоняющего звезду на 16 и более процентов. Подобным объектом гипотетически может быть модульная конструкция, состоящая из множества искусственных спутников, вращающихся вокруг родительской звезды и называемых «роем Дайсона». «Это не похоже на единую твердую оболочку вокруг звезды», - говорит член команды Джейсон Райт из Университета штата Пенсильвания.
В поисках инопланетных технологий: сферы Дайсона могут окружать десятки звезд
Результаты команды Контардо более масштабны: итальянским ученым удалось обнаружить 53 кандидата среди более крупных звезд, включая некоторые солнцеподобные звезды. Все они находятся на расстоянии до 6500 световых лет от Земли. «Оба набора кандидатов весьма любопытны», - говорит она, хотя и не слишком убедительны. «Чтобы что-то доказать, нужны последующие наблюдения».
Одним из наиболее вероятных вариантов объяснения этого явления может оказаться наличие вокруг звезд горячих планетообразующих дисков. Однако большинство звезд, обнаруженных обеими командами, слишком стары для того, чтобы вокруг них происходили процессы формирования планетарных систем. Другая версия заключается в том, что каждая из обнаруженных звезд могла быть случайно оказаться перед яркой инфракрасной галактикой (как правило к ним относят массивные гравитационно-связанные звездные системы и звездные скопления со светимостью выше 1011 светимостей Солнца).
Инфракрасные сигналы также могут быть результатом какого-то неизвестного природного процесса. «Это может быть что-то, что случается крайне редко, например, если две планеты сталкиваются и выбрасывают огромное количество материала», - говорит Дэвид Хогг из Нью-Йоркского университета, коллега Контардо. «Я думаю, что это, скорее всего, природное явление».
Ученые считают, что космический телескоп Джеймса Уэбба может более детально изучить эти звезды и возможно даст ответ на вопрос, исходит ли тепло от естественного пылевого материала или чего-то другого.
«Либо мы их исключим и сообщим, что сферы Дайсона довольно редки и их очень трудно найти, либо они останутся в качестве кандидатов, и тогда мы изучим их более досконально", говорит Райт.
Вселенная может изобиловать огромными кластерами из первородных черных дыр, считают ученые
Аннотация к научно-статье — команда Матиаса Суазо
В настоящее время поиск внеземного разума ведется с использованием различных методов и в разных диапазонах длин волн. Одним из потенциальных техносигнатур являются сферы Дайсона - мегаструктуры, которые могли быть построены развитыми цивилизациями для использования энергии излучения родительских звёзд, и которые в принципе могут скрываться в открытых данных, уже собранных в рамках крупных астрономических обзоров. В данном исследовании авторы анализируют оптические и инфракрасные наблюдения Gaia, 2MASS и WISE и пытаются отыскать частичные сферы Дайсона.
Авторы разработали систему, которая с помощью множества фильтров выявляет потенциальных кандидатов и отсеивает нарушителей в выборке из пяти миллионов космических объектов, а также использует конволюционную нейронную сеть для устранения ошибок в данных WISE. В итоге программа обнаружила 7 кандидатов, заслуживающих дальнейшего изучения. Все эти объекты являются М-карликами, для которых наблюдаемый избыток инфракрасного излучения не может быть вызван обычными астрофизическими явлениями.
Аннотация к научно-статье — команда Габи Контардо
Избыток инфракрасного излучения звезды может указывать на различные явления, представляющие интерес, начиная от протопланетных или остаточных дисков или (что более спекулятивно) техносигнатур типа сфер Дайсона. В данной работе ученые проводят масштабный поиск подобных эксцессов, построенный как управляемый данными конвейер контекстного обнаружения аномалий. Авторы сосредоточились на звездах FGK (звезды «средних» спектральных классов F, G и K) вблизи главной последовательности. В итоге предпочтение было отдано старым звездам-хозяевам из этой категории.
Ученые искали избыток в средней инфракрасной области. Это позволило получить большую выборку для исследования и при этом отдать предпочтение экстремальному ИК-избытку, сходному с тем, который образуется в экстремальных остаточных дисках (Extreme Debris Disks, EDD).
Снимок остаточного диска вокруг Фомальхаута.
Эксперты объединили наблюдения ESA Gaia DR3, 2MASS и unWISE версии NASA WISE и создали каталог из 4 898 812 звезд с G < 16 mag (звездной величины). Авторы сочли, что звезда имеет избыток, если она в диапазонах W1 и W2 существенно ярче, чем предсказывается совокупностью моделей машинного обучения, обученных на этих данных и использующих в качестве входных параметров оптическую и ближнюю инфракрасную информацию.
С помощью ряда дополнительных фильтров (полученных на основе моделей ML и астрономических характеристик объектов), исключающих ложные срабатывания, удалось идентифицировать 53 объекта (коэффициент 1,1 × 10-5), включая одного ранее идентифицированного кандидата в EDD. Типичные фракционные светимости инфракрасного излучения находятся в диапазоне от 0,005 до 0,1, что соответствует известным экстремальным остаточным дискам.