Sciencemag.cz
Doporučujeme
Fyzik Freeman Dyson už v roce 1960 přišel s myšlenkou, že by mohly existovat mimozemské civilizace tak vyspělé, aby dokázaly vybudovat megastruktury dostatečně velké na to, aby uzavřely svou mateřskou hvězdu – Dysonovy sféry. Současně navrhl, že tyto struktury by bylo možné detekovat na základě odpadního tepla, které budou vyzařovat ve střední infračervené oblasti.
Dosavadní snahy o detekci Dysonových sfér podle signatur odpadního tepla ale vyšly naprázdno. V novém článku zveřejněném prozatím na preprintovém serveru arXiv (tedy bez recenze/oponentury) doporučuje profesor astronomie a astrofyziky Jason T. Wright z Penn State Extraterrestrial Intelligence Center, aby výzkumníci hledali Dysonovy sféry spíše na základě toho, k čemu by mohly sloužit, než jen podle tepelných stop.
Základem Wrightovy studie je Landsbergův limit, což je pojem z termodynamiky, který představuje teoretickou hranici účinnosti při získávání využitelné energie ze slunečního záření. Freeman Dyson vycházel z toho, že část energie hvězdy musí být z Dysonovy struktury vyloučena jako odpadní teplo. Všechna dosavadní pátrání však ztěžuje to, že neexistuje žádná základní teorie o tom, jakou by odpadní teplo mělo konkrétní charakteristiky, protože neznáme ani vlastnosti materiálů, z nichž by případné Dysonovy sféry byly vybudovány.
Astrofyzici (včetně samotného Wrighta) sice již dříve vytvořili několik teoretických modelů, jak by mohly vypadat tepelné signatur Dysonových sféry, ty však byly jednak hodně zjednodušené, jednak založené na mnoha krajně nejistých předpokladech. Wright nyní proto raději navrhuje zaměřit se na účel Dysonovy struktury (jakou „práci/funkci“ vykonává). Zachycení energie hvězdy je pouze jednou z možných motivací pro stavbu takové megastruktury. Několik výzkumníků SETI například navrhlo, že Dysonova struktura by mohla být použita jako hvězdný motor, který by mohl hvězdami pohybovat, nebo jako masivní superpočítač. Ten by byl jako Matrjoška (v angl. Matrioshka brain), měl by vnořenou strukturu, kde vnitřní vrstva pohlcuje přímé sluneční světlo a vnější vrstvy využívají odpadní teplo z vnitřní vrstvy k optimalizaci výpočetní účinnosti.
Kromě toho se Wright zabývá technickými problémy spojenými se stavbou takové struktury. Zatímco Dyson se soustředil na fyzikální zákony jako na jediný základ existence megastruktur, Wright zvažuje i praktické inženýrské aspekty. Na základě toho tvrdí, že civilizace by mohla být motivována k postupnému budování částí sféry, aby postupně zvětšovala svůj obyvatelný prostor kolem hvězdy.
Závěr studie zní:nejefektivnější by měly být menší a žhavější Dysonovy sféry. Dále by měly existovat pozorovatelné rozdíly mezi „hotovými“ Dysonovými sférami (plně sestavenými kolem hvězdy) a strukturami, které jsou teprve ve fázi vývoje/stavby.
Mathias Suazo (University of Upsalla) a jeho kolegové v rámci projektu Hephaistos zkombinovali data z družice Gaia (Two Micron All Sky Survey) a sondy NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), aby zúžili pátrání po tepelných signaturách, které by mohly indikovat přítomnost těchto megastruktur.
Kombinovaná data odhalila zhruba 5 milionů možných kandidátů v oblasti do řádově 1 000 světelných let. Poté, co Suazo a jeho kolegové vytvořili model založený na profilech teploty a svítivosti, který by měl vyloučit struktury přirozeného původu, zúžili seznam na 20 vhodných kandidátů. Tyto zdroje budou pravděpodobně v blízké budoucnosti cílem pro pozorování dalekohledy nové generace. Pátrání pokračuje; je třeba připustit, že dosud se nepodařilo získat žádné důkazy o existenci Dysonových sfér a podobných umělých megastruktur, ale tato možnost stále zůstává ve hře. I pokud by se k podobným gigantickým, snad až megalomanským inženýrským projektům v naší Galaxii odhodlala jen hrstka vyspělých civilizací, dříve či později bychom je měli objevit… (poznámka PH: pokud ovšem takto vyspělá civilizace nepoužije obdobně vyspělé maskovací techniky, což alespoň v kontextu známé sci-fi trilogie Problém tří těles vypadá jako zcela rozumné opatření.)
Jason T. Wright, Application of the Thermodynamics of Radiation to Dyson Spheres as Work Extractors and Computational Engines, and their Observational Consequences, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.06564
Zdroj: Matt Williams: We should be looking for small, hot Dyson spheres, new paper argues, Universe Today / Phys.org
Uz se nekdo zabyval mnozstvim potrebneho materialu na stavbu sfery kolem hvezdy (ve vzdalenosti, kde se za rozumnou dobu nevypari)? Rekl bych, ze sfera ve vzdalenosti Slunce-Venuse by z tohoto duvodu moc dlouho nevydrzela. I kdyby sfera samotna byla jen nekolik mm tlusta, bylo by na stavbu potreba tolik materialu, ze by na to patrne nestacil material ze vsech zbyvajicih planet soustavu nehlede na potrebnou energii (a fakt, ze ne vsechen material by se na stavbu hodil).
Kdybychom uz takovou energii disponovali – i bez sfery – proc bychom staveli sferu?