Учёные утверждают, что нашли потенциальное доказательство этой идеи
Каким может быть окончательное решение энергетических проблем развитой цивилизации? Известный британско-американский физик Фримен Дайсон предположил, что это будет оболочка из зеркал или солнечных батарей, которая полностью окружает звезду и собирает всю производимую ею энергию.
"Следует ожидать, что через несколько тысяч лет после вступления планеты в стадию промышленного развития любой разумный вид будет обнаружен обитающим в искусственной биосфере, которая полностью окружает его родительскую звезду", - написал Дайсон в статье 1960 года, в которой он впервые объяснил эту концепцию.
Если это звучит как научная фантастика, то так оно и есть: Дайсон взял идею из романа Олафа Стэплдона "Создатель звезд" 1937 года, и он всегда открыто говорил об этом. Покойный учёный был почетным профессором Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.
Тем не менее, концепция, исходящая от мыслителя, который, по мнению некоторых представителей научного сообщества, мог бы быть достоин Нобелевской премии в начале своей карьеры, прижилась, и гипотетические мегаструктуры стали называться сферами Дайсона, хотя позже физик уточнил, что на самом деле они состояли бы из "свободной коллекции или роя объектов, движущихся по независимым орбитам вокруг звезды".
В своей статье Дайсон также отметил, что сферы Дайсона выделяют тепло, которое можно обнаружить в виде инфракрасного излучения, и предположил, что поиск этого побочного продукта может стать эффективным методом поиска внеземной жизни. Однако он добавил, что само по себе инфракрасное излучение не обязательно означает наличие внеземного разума и что одной из самых веских причин для поиска таких источников является возможность обнаружения новых типов природных астрономических объектов.
"Учёные (в то время) были в основном восприимчивы не к вероятности существования инопланетных цивилизаций, а к тому, что поиск отработанного тепла был бы хорошим местом для поиска, - сказал Джордж Дайсон, писатель, автор книг о технологиях и второй из шести детей Дайсона. - Научная фантастика, начиная с "Футфолла" и заканчивая "Звездным путем", взяла эту идею на вооружение, а социальные критики взяли сферу Дайсона на вооружение, чтобы поставить под сомнение мудрость неограниченного технологического роста".
Сам старший Дайсон утверждал: "Гораздо полезнее было бы искать интеллект напрямую, но технология - единственное, что у нас есть шанс увидеть".
В 1960-х годах не существовало способа поиска сфер Дайсона, но в последнее время многие исследователи, в том числе сотрудники Института SETI, некоммерческой организации, занимающейся поиском внеземного разума, и Национальной ускорительной лаборатории Ферми, известной как Фермилаб, занимаются их поиском. В новом исследовании, изучившем 5 миллионов звезд в галактике Млечный Путь, предполагается, что семь кандидатов могут быть потенциальными хозяевами сфер Дайсона, что привлекает внимание исследователей и альтернативные теории.
Возможности
Авторы научной статьи, опубликованной 6 мая в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, специально задались целью найти сферы Дайсона в виде инфракрасного тепла вблизи звезд, которое невозможно объяснить никаким другим способом.
Используя исторические данные телескопов, улавливающих инфракрасные сигнатуры, исследовательская группа изучила звезды, расположенные на расстоянии менее 1000 световых лет от Земли. "Мы начали с выборки из 5 миллионов звезд и применили фильтры, чтобы избавиться от как можно большего загрязнения данных, - говорит ведущий автор научной статьи Матиас Суазо, докторант кафедры физики и астрономии Уппсальского университета в Швеции. - На данный момент у нас есть семь источников, которые, как мы знаем, светятся в инфракрасном диапазоне, но мы не знаем, почему, поэтому они выделяются".
Убедительных доказательств того, что вокруг этих семи звезд существуют сферы Дайсона, нет, предупреждает Суазо. "Нам трудно найти объяснение этим источникам, потому что у нас недостаточно данных, чтобы доказать, что является истинной причиной инфракрасного свечения, - сказал он. - Они могут быть сферами Дайсона, потому что ведут себя так, как предсказывают наши модели, но могут быть и чем-то другим".
Среди естественных причин, которые могут объяснить инфракрасное свечение, - неудачное выравнивание при наблюдении, когда галактика на заднем плане перекрывает звезду, столкновения планет, создающие обломки, или тот факт, что звезды могут быть молодыми и поэтому все еще окружены дисками горячих обломков, из которых впоследствии образуются планеты.
Исследователи использовали данные двух действующих космических телескопов - Wide-field Infrared Survey Explorer, или WISE, НАСА и Gaia Европейского космического агентства, а также астрономического обзора неба в инфракрасном свете под названием The Two Micron All Sky Survey. Сотрудничество Массачусетского университета и Лаборатории реактивного движения космического агентства США, известное также как 2MASS, проходило с 1997 по 2001 год.
Все звезды-кандидаты - красные карлики, самый распространенный тип звезд в нашей галактике. Они также тусклее и меньше нашего Солнца, что затрудняет последующие наблюдения. На данный момент неизвестно, есть ли у этих звезд планеты, поскольку они еще не наблюдались ни одним из телескопов, которые могли бы обнаружить орбитальные планеты. Однако многие из тысяч экзопланет, обнаруженных учеными к настоящему времени, вращаются вокруг красных карликов, что делает их присутствие вероятным: по данным НАСА, у планет, вращающихся вокруг красных карликов, больше шансов быть обитаемыми.
Более раннее исследование, опубликованное в марте и использующее данные из тех же источников, что и новый отчет, также обнаружило инфракрасные аномалии среди выборочного набора данных из 5 миллионов звезд в нашей галактике.
Работа для космического телескопа "Уэбб"
"Мы получили 53 кандидата на аномалии, которые не могут быть хорошо объяснены, но мы не можем сказать, что все они являются кандидатами на сферу Дайсона, потому что это не то, что мы специально искали", - сказала Габриэлла Контардо, постдокторант Международной школы перспективных исследований в Триесте, Италия, которая руководила предыдущим исследованием. Она добавила, что планирует сверить кандидатов с моделью Суазо и посмотреть, сколько из них в нее вписываются.
"Прежде чем говорить о том, что это может быть сфера Дайсона, нужно исключить все другие гипотезы и объяснения, - добавила она. - Для этого нужно исключить, что это не какой-то мусорный диск или столкновение планет, а это также продвигает науку вперед в других областях астрономии - так что это беспроигрышный вариант".
Контардо и Суазо согласны с тем, что необходимо провести дополнительные исследования полученных данных, и что в конечном итоге они могли бы обратиться за дополнительной информацией к космическому телескопу НАСА "Джеймс Уэбб", поскольку он достаточно мощный, чтобы наблюдать звезды-кандидаты напрямую. Однако из-за длительных конкурсных процедур, регулирующих использование телескопа, получение доступа к нему может занять немалое времени.
Если сферы Дайсона действительно существуют, для чего они могут быть использованы? "Если представить, что у нас будет столько энергии, сколько ежесекундно дает Солнце, мы сможем делать неслыханные вещи, - говорит Суазо. - Мы могли бы совершать межзвездные путешествия, возможно, мы даже смогли бы переместить всю Солнечную систему в нужное нам место, если бы захотели".
Но не стоит задерживать дыхание, потому что технологии и сырье, необходимые для создания гипотетических структур, находятся далеко за пределами возможностей человечества.
"Они настолько велики, что всего, что у нас есть на Земле, не хватит для их строительства, - добавил Суазо. - Фримен Дайсон сказал, что мы должны разобрать Юпитер - всю планету (для получения сырья)".
Такой сверхколоссальный масштаб, вероятно, означает, что сферы Дайсона, если они вообще существуют, очень редки.
"Важность этой работы заключается в том, что она дает первое убедительное доказательство того, что в нашей галактике не так уж много сфер Дайсона, вопреки ожиданиям некоторых, что они могут быть неизбежным конечным пунктом экспансии технологических видов в их солнечные системы, - сказал соавтор научной статьи Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизики в университете штата Пенсильвания. - Кандидаты, которых нашел Матиас (Суазо), важны, потому что, чем бы они ни были - а это, скорее всего, звезды, окруженные материалом, образовавшимся в результате какого-то редкого события, например столкновения планет, хотя они могут быть и сферами Дайсона, - это редкие и интересные объекты, достойные дальнейшего изучения, например, с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба".
Разбитые сферы
Дайсон умер в 2020 году, так и не найдя ни одной из своих сфер, хотя они являются лишь одной из дюжины идей, носящих его имя.
"Будучи молодым ученым, Дайсон показал, что три конкурирующие квантовые теории на самом деле являются одной и той же теорией, - он решительно прекратил соревнование, - говорит Уильям Пресс, профессор информатики и интегративной биологии Лесли Сёргинер из Техасского университета в Остине. Он не принимал участия в исследовании. - Позже он применил свой гений в астрономии, космологии, внеземной сфере, а также в очень реальной проблеме распространения ядерного оружия здесь, на планете Земля. На момент смерти он был признан провокационным и творческим мыслителем".
Джордж Дайсон также подтверждает увлечённость своего отца и его всесторонний охват различных дисциплин.
"Пользуясь тем, что у него был короткий промежуток времени и отвращение к бюрократии, он внес свой вклад в пять областей математики и одиннадцать областей физики, а также в теоретическую биологию, инженерное дело, исследование операций, литературу и общественные дела, - сказал младший Дайсон. - Многие его идеи были спорными, а один из его главных принципов гласил: "Лучше ошибаться, чем быть неясным".
По словам Томоцугу Гото, доцента астрономии из Национального университета Цин Хуа на Тайване, подход учёных, участвовавших в новом исследовании, может предложить более плодотворный путь в поисках внеземного разума. Он также не принимал участия в исследовании.
"Однако загрязнение околозвездными мусорными дисками, которые имитируют инфракрасные сигнатуры сфер Дайсона, по-прежнему вызывает беспокойство, - добавил он. - Авторы утверждают, что мусорные диски вокруг (карликовых звезд) встречаются редко, но 7 кандидатов, отобранных авторами из 5 миллионов источников, также редки. Несмотря на это, семь кандидатов заслуживают дальнейшего изучения с помощью мощных телескопов для более точной оценки".
В опубликованной 23 мая статье Суазо и его коллег говорится, что по крайней мере три из семи звезд были "неправильно идентифицированы" как сферы Дайсона и вместо этого могут быть "горячими DOG" - галактиками с горячей пылью, и что оставшиеся четыре, вероятно, тоже можно объяснить таким образом.
Поскольку исследование Суазо затрагивает фундаментальный вопрос о том, одиноко ли человечество во Вселенной, поиск кандидатов Дайсона затрагивает различные области, включая фундаментальные науки, философию и религию, и поэтому может повысить вовлеченность молодых ученых и интерес научного мира к этой теме, считает Заза Османов, сотрудник SETI и помощник декана физического факультета Тбилисского свободного университета в Грузии, который также не участвовал в исследовании.
Однако, добавил он, радиационный отпечаток семи кандидатов в сферу Дайсона может быть объяснён и естественными явлениями. "Гипотеза об искусственном происхождении любого, даже очень интересного излучения, должна быть последним трамплином, когда все возможные естественные объяснения исчерпаны, - сказал Османов. - А для этого необходимы дальнейшие исследования".
Что касается самого Дайсона, то, будь он жив, он бы тоже скептически отнёсся к тому, что эти наблюдения представляют собой технологическую сигнатуру, утверждает его сын Джордж: "Но открытие новых, нетехнологических астрономических явлений - это именно то, почему он считал, что мы должны отправиться на поиски".
Приходите на мой канал ещё — буду рад. Комментируйте и подписывайтесь!
Поддержка канала скромными донатами (акулы бизнеса могут поддержать и нескромно):
Номер карты Сбербанка — 2202 2068 8896 0247 (Александр Васильевич Ж.) Пожалуйста, сопроводите сообщением: «Для Панорамы».