Iskanje življenja je morda glavni in najbolj zaželen cilj astronomije, po možnosti inteligenten, nekje zunaj Zemlje. Glede na lahkost, s katero se življenje širi in množi na našem domačem planetu, pa tudi sestavine za življenje po vsem vesolju, je težko sklepati, da smo v vesolju sami. Samo v galaksiji Mlečna cesta je približno 400 milijard zvezd, vsaka s svojo edinstveno zgodovino in možnostmi za življenje. Kljub temu, kako tehnološko napredni so postali ljudje, iskanja nezemeljskih civilizacij niso uspešna, morda zato, ker tehnološko napredne civilizacije ne komunicirajo tako, kot smo vajeni. Toda dovolj napredna civilizacija bi lahko zgradila kroglo okoli svojega sonca - Dysonovo kroglo -, da bi absorbirala 100% svoje energije. Neverjetnovendar imamo tehnologijo, da jih zaznamo. Če seveda obstajajo.
Roy Dyson je videti kot korak k Dysonovi krogli, ko vrsto vesoljskih plovil, ki letijo pred zvezdo, blokira svetlobo.
Na Zemlji je količina energije, ki nam je na voljo, določena s količino sončne svetlobe, ki prizadene površino našega planeta. Na oddaljenosti Zemlje od Sonca je to približno enako 1300 vatov na kvadratni meter, vendar pade na 1000, če svetloba prisilno prehaja skozi ozračje. Če bi prostor nad zemeljsko atmosfero pokrili s sončnimi ploščami, bi po vsej Zemlji zbrali ves čas 166 milijonov gigavatov energije. To je ogromna količina energije: tudi sekunda takega pretoka bi lahko zemljanom zagotovila energijo za celo leto. Toda le del te energije proizvaja Sonce. Obstajajo tudi drugi načini.
Koncept vesoljske sončne elektrarne obstaja že dolgo, vendar si nihče ni upal niti pomisliti na vrsto milijard kilometrov. Dysonova krogla ali roj bi šel še dlje, obkrožil ali obložil samo Sonce.
Na primer, v vesolju bi lahko zgradili roj, da bi od sonca zbrali še več energije. Predstavljajte si veliko floto vesoljskih ladij, ki se premika v obroču ali vrsti obročev z veliko zbirno površino. To energijo bi lahko uporabili za kakršen koli namen: lahko bi jo usmerili na Zemljo v žarku, lahko bi jo uporabili in situ za ustvarjanje omrežja po celotnem sončnem sistemu ali za medplanetarne ali medzvezdne komunikacije. Od tu je prišla ideja o nezemeljskih megastrukturah - ki je bila predlagana kot ena od razlag za temnejši pojav Tabbyjeve zvezde.
Najbolj ambiciozna megastruktura pa bo tako imenovana Dysonova krogla: ovoj okoli zvezde, ki absorbira vso njeno energijo. To bi lahko storili tako, da bi požrli majhen planet, kot je Merkur, ga razgradili na železo in kisik in ustvarili odsevno površino hematita. Če bi to storila tudi tuja civilizacija, bi lupina popolnoma skrila zvezdo in jo tako rekoč ni mogoče zaznati.
Dysonova krogla bo zvezdo popolnoma pokrila in absorbirala vse njeno ultravijolično in vidno sevanje. Skozi le infrardeče sevanje in dolgi valovi.
Vsekakor pa ga ni mogoče zaznati za teleskope, ki delujejo v vidnem spektru svetlobe, ker bi takšna krogla popolnoma blokirala zvezdino svetlobo. Toda tudi močno odsevna površina mora absorbirati nekaj energije. In če se energija sčasoma absorbira, jo je treba nekam preusmeriti, da se ohrani stabilna temperatura. Zato mora energija iti ven v Vesolje, tudi če ni vidne svetlobe. Kakor Zemlja ponoči oddaja infrardečo energijo, tako bo tudi Dysonova krogla.
Promocijski video:
Ponoči Zemlja oddaja elektromagnetne signale, vendar je velika večina v infrardečem območju, saj se sončna svetloba in toplota, absorbirana čez dan, pošljeta v vesolje.
Evropska vesoljska agencija je pred kratkim objavila obsežen nabor podatkov z najmočnejšega satelita, ki je kdajkoli postavil in raziskal zvezde Rimske ceste: Gaia. Uspelo mu je zbrati informacije o 1,7 milijarde zvezd v naši galaksiji, kar nam je omogočilo, da smo ustvarili najbolj zapleten 3D zemljevid zvezd v Mlečni cesti. To še zdaleč niso vse zvezde, vendar za velikost več, kot je bilo zabeleženo prej.
Ena izmed čudovitih stvari, ki jih je Gaia lahko izmerila, je bila barva in velikost številnih zvezd, od dolgočasnih rdečih palčkov (in celo rjavih palčkov) do zvezdnih ostankov, kot so beli palčki, zvezde glavnega zaporedja, velikani in supergianti, ki najsvetleje svetijo. Toda Gaia ni opazoval le v vidnem, ampak tudi v bližnjem infrardečem spektru, kar pomeni, da je videl predmete, ki so skriti pred očmi ljudi. Med njimi so superhladne zvezde, tako velikani kot palčki. In Dysonove krogle, če obstajajo in imajo posebne profile temperature / svetilnosti.
Velika, krepka črta, ki prečka diagram od spodaj levo do zgoraj desno, je glavno zaporedje, ki vsebuje zvezde, ki v vodi vodijo helij. Zgoraj desno so zvezde v velikanski ali nadgigantski fazi: sežgejo težje elemente in se razširijo na veliko večje velikosti. Čeprav svetijo močneje, je njihova temperatura nižja, ker se energija razprši na velikem območju in oddaja energijo.
Dyson Sphere počne približno isto stvar, vendar z običajno ali majhno zvezdo. Ustvarite veliko površino, iz katere bo energija zvezde uhajala in seva pri nižji temperaturi, hkrati pa oddaja enako celotno energijo. Teoretično bi nam infrardeči podpis moral dati podobno kroglo, toda satelit Gaia je predlagal še eno možnost, ki jo je odkril Eric Zakrisson: neskladje med razdaljo glede na svetilnost in razdaljo paralaksa.
Metoda paralaksa, ki se uporablja od 19. stoletja, vključuje opazovanje spremembe položaja zvezde poleg bolj oddaljene zvezde v ozadju. Če se razdalji paralakse in svetilnosti zvezde ne ujemata, lahko to razloži tujelično megastrukturo … ali da je zvezda v binarnem sistemu.
Ko na podlagi svetlobe, ki jo opazite, ugotovite razdaljo in jo nato izmerite na povsem drugačen način (z uporabo geometrije), se morata številki ujemati. Dejstvo, da je Gaia videla več neskladnosti, bi lahko nakazovalo na različne stvari, vključno s strukturo tujcev. Človeška narava je takšna, da takoj poiščemo najbolj fantastično razlago. Toda bolj vsakdanji in razumnejši razlog bi bil, da imajo zvezde dvojne spremljevalce: to je dokaj pogost pojav v vesolju. Pomanjkanje odvečnega infrardečega sevanja, potrebnega za strukture, kot je Dysonova krogla, nas oddaljuje od hipoteze o nezemljanih in njihovih strukturah.
Številne opazovalnice, vključno z vesoljskim plovilom Gaia, imajo tehnologije, ki so načeloma sposobne zaznati Dysonove krogle, ki so od Zemlje oddaljene nekaj tisoč svetlobnih let, ob predpostavki, da so od zvezde, kot je Sonce, enako oddaljene kot Zemlja od naše zvezde. Rdeča pritlikava zvezda bi morala biti vidna v Gajinih očeh z majhno Dysonovo kroglo, oddaljeno do sto svetlobnih let, toda velikanska ali supervelika zvezda bi bila vidna tako rekoč od koder koli v galaksiji. Med 1,7 milijardami predmetov, ki jih je sestavila Gaia, bi lahko našli Dysonove krogle v gradnji. S primerjavo podatkov iz infrardečih opazovalnic bi lahko našli že pripravljene Dysonove krogle, ki oddajajo dovolj energije. V času te objave pa v Mlečni cesti ni bila najdena nobena Dysonova krogla.
Toda to ne pomeni, da ne obstajajo; to pomeni, da jih, če so, še nismo videli. Dysonove krogle so morda dlje, kot vidi Gaia, blizu manjših zvezd. Infrardeči observatoriji, kot je WISE, določajo meje iskanja, observatoriji naslednje generacije pa bi lahko zaznali podpis odvajanja toplote s takega predmeta.
Glede na celoten obseg opazovalnic, ki so pregledale nebo, je razmeroma varno trditi, da trenutno še nismo našli nobene Dysonove krogle. Morda nekje obstajajo inteligentni vesoljci, ki v celoti uporabljajo vso energijo svojih zvezd in ustvarjajo ogromna transplanetarna cesarstva, vendar za to ni nič dokazov. Obstaja le en razumen zaključek: naša galaksija, kolikor lahko presodimo, nima teh velikanskih tujih struktur.
Ilya Khel