Представете си сценарий, наподобяващ научнофантастична история, в която напреднала цивилизация използва енергията на своята звезда чрез мрежа от структури за събиране на енергия. Тази концепция, известна като сфера на Дайсън, беше предложена от физика Фрийман Дайсън през 1960 година. Докато традиционно се представя като солидна обвивка, съвременните интерпретации предполагат колекция от множество колектори, които обикалят около звездата.
Ново проучване на физика Амирнезам Амини от Университета на Арканзас преразглежда тази интригуваща идея, използвайки познат инструмент в астрономията: диаграмата Херцшпрунг-Ръсел (H-R). Тази диаграма категоризира звездите въз основа на тяхната повърхностна температура и светимост, а изследването на Амини цели да определи позицията на звезда, обвита в сфера на Дайсън - или по-точно, в рояк на Дайсън - на тази диаграма.
Не можете да скриете енергията на звезда, само да промените начина, по който тя излиза
Основният принцип е, че звезда излъчва енергия в космоса, която не може просто да изчезне. Ако сфера на Дайсън улавя тази енергия, тя в крайна сметка трябва да бъде освободена, макар и в различна форма. Докато типичната звезда излъчва видима светлина поради високата си повърхностна температура, сфера на Дайсън би затъмнила тази светлина, разкривайки по-студена външна повърхност, която излъчва основно в инфрачервения спектър.
Тази промяна в светлинното излъчване е причината Дайсън първоначално да подчертае търсенето на инфрачервени сигнатури на звездите. Присъствието на структура на Дайсън би довело до звездни системи, които изглеждат по-ярки в инфрачервения спектър, отколкото се очаква, което предполага пренасочване на изхода на звездата в топлина.
Стандартните звезди имат предсказуеми места на диаграмата H-R, но сфера на Дайсън променя това, като скрива действителната повърхност на звездата. Вместо това телескопите биха засекли светлината и топлината, излъчвани от околната мегаструктура.
Моделите на Амини се фокусират върху два типа звезди: червени M-джуджета и бели джуджета. Той демонстрира, че когато структура на Дайсън обикаля по-далеч от звездата, нейната външна температура намалява по предсказуем начин. Ако структурата улавя почти всичката звездна светлина, нейната светимост остава постоянна, но се променя на инфрачервени дължини на вълната, поставяйки я в уникална област на диаграмата H-R, където типичните звезди не съществуват.
Защо джудже звезди?
Фокусът на Амини върху звезди с ниска светимост е стратегически. Червените M-джуджета, най-често срещаните звезди в Млечния път, имат дълги жизнени цикли, което ги прави идеални кандидати за извличане на енергия. Белите джуджета, от друга страна, са остатъци от масивни звезди, компактни и постепенно охладими през милиарди години.
За астрономите, търсенето няма да бъде за перфектен силует, а по-скоро за точка светлина с необичайна инфрачервена сигнатура, което показва, че е значително по-студена от нормална звезда. Работата на Амини предоставя рамка за бъдещи търсения на техносигнатури, насочвайки астрономите какво да търсят в инфрачервените проучвания.
Докато сферата на Дайсън остава теоретична конструкция, изследванията на Амини изострят нашето разбиране за това какво да очакваме, когато търсим знаци на напреднали цивилизации в космоса.
