Koje bi bilo konačno rješenje energetskih problema napredne civilizacije?
Poznati britansko-američki fizičar Freeman Dyson teoretizirao je da bi to bila ljuska sastavljena od zrcala ili solarnih panela koja u potpunosti okružuje zvijezdu - iskorištavajući svu energiju koju ona proizvodi.
"Trebalo bi očekivati da će se unutar nekoliko hiljada godina nakon ulaska u fazu industrijskog razvoja bilo koja inteligentna vrsta naći u umjetnoj biosferi koja potpuno okružuje svoju matičnu zvijezdu", napisao je Dyson u radu iz 1960. u kojem je prvi objasnio koncept.
Zvuči kao naučna fantastika
Ako zvuči kao naučna fantastika, to je zato što i jest: Dyson je preuzeo ideju iz romana Olafa Stapledona iz 1937. "Stvoritelj zvijezda", i uvijek je bio otvoren oko toga. Pokojni naučnik bio je profesor emeritus na Institutu za napredne studije u Princetonu, New Jersey.
Ipak, budući da dolazi od mislioca za kojeg neki u naučnoj zajednici kažu da je mogao biti vrijedan Nobelove nagrade na početku svoje karijere, koncept je uzeo maha i hipotetske megastrukture postale su poznate kao Dysonove sfere, iako je fizičar kasnije pojasnio da bi one zapravo sastoje se od "labave zbirke ili roja objekata koji putuju neovisnim orbitama oko zvijezde."
U svom radu, Dyson je također primijetio da bi Dysonove kugle ispuštale otpadnu toplinu koja se može detektirati kao infracrveno zračenje, te sugerirao da bi traženje tog nusprodukta bila održiva metoda za potragu za izvanzemaljskim životom. No, dodao je kako infracrveno zračenje samo po sebi ne bi nužno značilo izvanzemaljsku inteligenciju te da je jedan od najjačih razloga za potragu za takvim izvorima to što bi se mogli otkriti novi tipovi prirodnih astronomskih objekata.
"Naučnici (u to vrijeme) su uglavnom bili prijemčivi, ne za mogućnost da će se otkriti vanzemaljske civilizacije, već da bi potraga za otpadnom toplinom bila dobro mjesto za traženje", rekao je George Dyson, pisac i pisac o tehnologiji i drugo od šestero Dysonove djece, putem e-pošte. "Naučna fantastika, od 'Footfall' do 'Star Trek', preuzela je ideju i nastavila s njom, dok su društveni kritičari prihvatili Dysonovu sferu kao sredstvo za propitivanje mudrosti neograničenog tehnološkog rasta."
Sam stariji Dyson tvrdio je: "Bilo bi mnogo isplativije izravno tragati za inteligencijom, ali tehnologija je jedino što imamo šanse vidjeti."
U 1960-ima nije bilo načina za stvarno traženje Dysonovih sfera, ali u novije vrijeme mnogi istraživači su ih tražili, uključujući one u SETI institutu, neprofitnoj organizaciji s misijom traženja izvanzemaljske inteligencije, i Fermi National Accelerator Laboratorij, poznat kao Fermilab. Sada, nova studija koja je proučavala 5 miliona zvijezda u galaksiji Mliječni put sugerira da bi sedam kandidata potencijalno moglo biti domaćin Dysonovim sferama - otkriće koje privlači pažnju i alternativne teorije.
Mogućnosti
Autori studije, objavljene 6. maja u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, posebno su krenuli u potragu za Dysonovim sferama, u obliku infracrvene topline u blizini zvijezda koja se ne može objasniti ni na koji drugi način.
Koristeći historijske podatke iz teleskopa koji bilježe infracrvene potpise, istraživački tim je promatrao zvijezde koje se nalaze unutar manje od 1000 svjetlosnih godina od Zemlje: “Počeli smo s uzorkom od 5 miliona zvijezda i primijenili smo filtre kako bismo ih se riješili kao što je više moguće kontaminacije podataka”, rekao je glavni autor studije Matías Suazo, doktorand na odjelu za fiziku i astronomiju Sveučilišta Uppsala u Švedskoj.
"Do sada imamo sedam izvora za koje znamo da svijetle u infracrvenom zračenju, ali ne znamo zašto, pa se ističu."
Ne postoje konačni dokazi da sedam zvijezda ima Dysonove sfere oko sebe, upozorio je Suazo.
“Teško nam je pronaći objašnjenje za ove izvore, jer nemamo dovoljno podataka da dokažemo što je pravi uzrok infracrvenog sjaja”, rekao je. "Mogle bi biti Dysonove kugle, jer se ponašaju onako kako naši modeli predviđaju, ali mogle bi biti i nešto drugo."
Među prirodnim uzrocima koji bi mogli objasniti infracrveni sjaj su nesretno poravnanje u promatranju, s galaksijom u pozadini koja se preklapa sa zvijezdom, sudari planeta koji stvaraju krhotine ili činjenica da su zvijezde možda mlade i stoga još uvijek okružene diskovima od vruće krhotine iz kojih će kasnije nastati planeti.
Podaci koje su istraživači koristili potječu iz dva aktivna svemirska teleskopa - Wide-field Infrared Survey Explorer, ili WISE, iz NASA-e i Gaia iz Evropske svemirske agencije - kao i astronomskog pregleda neba u infracrvenom svjetlu pod nazivom The Two Micron Pregled cijelog neba. Također poznata kao 2MASS, suradnja između Sveučilišta Massachusetts i Laboratorija za mlazni pogon američke svemirske agencije odvijala se između 1997. i 2001. godine.
Sve zvijezde kandidati su crveni patuljci, najčešći tip zvijezda u našoj galaksiji. Oni su također slabiji i manji od našeg sunca, što otežava daljnja promatranja. U ovom trenutku nije jasno imaju li zvijezde planete oko sebe, budući da ih još nije promatrao niti jedan teleskop koji bi potencijalno mogao uočiti planete u orbiti. Međutim, mnogi od hiljada egzoplaneta koje su naučnici do sada identificirali u orbiti crvenih patuljaka, što njihovu prisutnost čini vjerovatnom; Planeti koji kruže oko crvenih patuljaka imaju veće šanse da budu nastanjivi, prema NASA-i.
Ranija studija, objavljena u ožujku i koja je koristila podatke iz istih izvora kao i novo izvješće, također je pronašla infracrvene anomalije među uzorkom skupa podataka od 5 milijuna zvijezda u našoj galaksiji.
Posao za svemirski teleskop Webb
"Imamo 53 kandidata za anomalije koje se ne mogu dobro objasniti, ali ne možemo reći da su svi kandidati za Dysonovu sferu, jer to nije ono što konkretno tražimo", rekla je Gabriella Contardo, postdoktorska istraživačica na Međunarodnoj školi za napredne studije u Trstu, Italija, koji je vodio raniji studij. Dodala je da planira provjeriti kandidate u odnosu na Suazov model kako bi vidjela koliko ih odgovara tome.
"Morate eliminirati sve druge hipoteze i objašnjenja prije nego kažete da bi one mogle biti Dysonova kugla", dodala je. "Da biste to učinili, morate također isključiti da to nije neka vrsta diska s ostacima ili neka vrsta sudara planeta, a to također gura znanost naprijed u drugim područjima astronomije - tako da je dobitna."
I Contardo i Suazo slažu se da je potrebno dodatno istraživanje podataka i da bi se u konačnici mogli obratiti NASA-inom svemirskom teleskopu James Webb za više informacija, jer je dovoljno moćan da izravno promatra zvijezde kandidate. Međutim, zbog dugotrajnih, konkurentnih postupaka koji reguliraju korištenje teleskopa, osiguravanje pristupa moglo bi potrajati.
Ako Dysonove sfere stvarno postoje, čemu bi se mogle koristiti? "Ako zamislite da imamo toliko energije koliko sunce daje svake sekunde, mogli bismo učiniti nečuvene stvari", rekao je Suazo. "Mogli bismo putovati među zvijezdama, možda bismo čak mogli premjestiti cijeli Sunčev sustav na željenu lokaciju, ako želimo."
Ali nemojte zadržavati dah, jer tehnologija i sirovine potrebne za izgradnju hipotetskih struktura daleko su izvan ljudskog dosega.
"Toliko su velike da sve što imamo na Zemlji ne bi bilo dovoljno da ih izgradimo", dodao je Suazo. "Freeman Dyson je rekao da bismo trebali rastaviti Jupiter - cijeli planet (zbog sirovina)."
Ta superkolosalna skala vjerojatno znači da su Dysonove sfere, ako uopće postoje, vrlo rijetke.
“Važnost ovog rada je u tome što pruža prve snažne dokaze da u našoj galaksiji nema puno Dysonovih sfera, suprotno očekivanjima nekih da bi one mogle biti neizbježno krajnje stanje ekspanzije tehnoloških vrsta u njihovu solarni sustavi,” rekao je koautor studije Jason Wright, profesor astronomije i astrofizike na Sveučilištu Penn State, putem e-pošte.
“Kandidati koje je Matías (Suazo) pronašao važni su jer što god oni bili – a vjerojatno su zvijezde okružene materijalom iz neke vrste rijetkog događaja, poput sudara planeta, iako bi mogle biti Dysonove sfere – oni su rijetki i zanimljivi objekti vrijedni daljnjeg proučavanja, na primjer svemirskim teleskopom James Webb."
Slomljene kugle
Dyson je umro 2020. prije nego što je bilo koja od njegovih sfera mogla biti pronađena — iako su one samo jedna od desetak ideja koje nose njegovo ime.
"Kao mladi znanstvenik, Dyson je pokazao da su tri kvantne teorije koje se natječu zapravo ista teorija - prekinuo je natjecanje", rekao je William Press, Leslie Surginer profesor računalnih znanosti i integrativne biologije na Sveučilištu Texas u Austinu. Nije bio uključen u studiju. “Kasnije je primijenio svoj genij na područja astronomije, kozmologije, izvanzemaljskog carstva, a također i na vrlo stvaran problem nuklearne proliferacije ovdje na planeti Zemlji. U trenutku smrti bio je prepoznat kao provokativan i kreativan mislilac.”
George Dyson također je potvrdio očevu fascinaciju i sveobuhvatan doseg u različitim disciplinama.
"Iskoristivši prednost kratkog raspona pažnje i odbojnosti prema birokraciji, dao je doprinos u pet područja matematike i jedanaest polja fizike, kao i teorijskoj biologiji, inženjerstvu, operacijskom istraživanju, književnosti i javnim poslovima", rekao je mlađi Dyson. . “Mnoge njegove ideje bile su kontroverzne, a jedno od njegovih vodećih načela bilo je da je ‘Bolje biti u krivu nego biti nejasan’.”
Pristup istraživača koji stoje iza nove studije mogao bi ponuditi plodonosniji put u potrazi za izvanzemaljskom inteligencijom, rekao je Tomotsugu Goto, izvanredni profesor astronomije na Nacionalnom sveučilištu Tsing Hua u Tajvanu. Također nije bio uključen u studiju.
"Međutim, kontaminacija diskovima oko zvjezdanih krhotina, koji oponašaju infracrvene potpise Dyson Sphere, ostaje zabrinjavajuća", dodao je u e-poruci. “Autori tvrde da su diskovi krhotina (patuljaste zvijezde) rijetki, ali 7 autora kandidata odabranih od 5 milijuna izvora također su rijetki. Unatoč tome, sedam kandidata zahtijeva daljnje istraživanje snažnim teleskopima za definitivniju procjenu.”
