Fizyk twierdzi, że wszyscy kosmici przebywają na sferach Dysona krążących wokół białych karłów

Do tej pory nikt nie znalazł dowodów inteligentnych kosmitów gdzie indziej w kosmosie. Ale jeśli istnieją, mogą kręcić się na sferach Dysona, okrążając łuski gwiazd podobnych do słońca, zwanych białymi karłami, rozsianych po całej Drodze Mlecznej - dowodzi nowa praca.

I to właśnie tam powinniśmy skupić nasze poszukiwania istot pozaziemskich, powiedział Live Science współautor pracy Ben Zuckerman, emerytowany profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles.

Na podstawie wyników tych poszukiwań astronomowie mogliby oszacować, jak wiele zaawansowanych cywilizacji czai się w galaktyce - dodał.

Niech żyje cywilizacja

Każda zaawansowana cywilizacja potrzebuje energii: do jedzenia, do transportu, do konfliktów, dla komfortu i wygody. Obecnie 7,8 miliarda ludzi na Ziemi zużywa około 580 milionów dżuli energii rocznie, co odpowiada ilości energii wytwarzanej przez prawie 14 000 milionów ton ropy naftowej (otwiera się w nowej zakładce), jak podaje The World Counts. Niemal cała ludzka energia pochodzi z paliw kopalnych, ponieważ nie jesteśmy na tyle zaawansowani technologicznie, aby polegać na największym generatorze energii w Układzie Słonecznym: Słońcu.

Gdyby ludzie pokryli każdy centymetr kwadratowy powierzchni Ziemi panelami słonecznymi, generowałoby to ponad 1 017 dżuli energii na sekundę. Nadal jednak tracilibyśmy większość energii wypromieniowywanej przez Słońce - około 1026 dżuli na sekundę.

Jest to motywacja stojąca za sferami Dysona, nazwanymi tak na cześć słynnego fizyka Freemana Dysona, który opracował ten pomysł w 1960 roku. Jeśli zaawansowana cywilizacja naprawdę chce wykorzystać niesamowitą energię swojej macierzystej gwiazdy, musi zbudować megastruktury, które ją przechwycą, blokując przynajmniej część światła gwiazdy i przekształcając tę energię w inne użyteczne rzeczy. Pierwotna propozycja Dysona, polegająca na stworzeniu litej kuli (ze 100% pokryciem słonecznym), nie sprawdza się z powodu problemów ze stabilnością, ponieważ niemożliwe byłoby utrzymanie gwiazdy w centrum, a cała kula rozpadłaby się z powodu ekstremalnych naprężeń pływowych i rotacyjnych. Mimo to łatwo sobie wyobrazić, że zaawansowany gatunek buduje pierścienie lub roje gigantycznych struktur pokrytych panelami słonecznymi, aby wykonać zadanie.

Nieudane początki

Jednak bez względu na to, jak bardzo zaawansowany jest gatunek i jak wiele obiektów przypominających sfery Dysona zbuduje, będzie musiał zmierzyć się z faktem, że każda gwiazda ma określony czas życia. Jeśli cywilizacja powstała wokół typowej gwiazdy podobnej do Słońca, to pewnego dnia zmieni się ona w czerwonego olbrzyma i pozostawi po sobie chłodnego białego karła. Proces ten spowoduje wypalenie wewnętrznych planet układu słonecznego, a w miarę ochładzania się białego karła - zamrożenie planet zewnętrznych.

Pozostanie na powierzchni planety nie jest więc długoterminową opcją. Oznacza to, że kosmici mogą albo spakować się i odejść, znajdując nowy system, który będą mogli nazwać domem, albo zbudować szereg siedlisk, które będą zbierać promieniowanie z pozostałego białego karła.

Według nowej pracy napisanej przez Zuckermana i zaakceptowanej w maju do publikacji w czasopiśmie (otwiera się w nowej karcie) Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, wydaje się mało prawdopodobne, aby obca cywilizacja zdecydowała się na trud podróży do nowej gwiazdy tylko po to, aby zbudować sferę Dysona. Dlatego też megastruktury te będą budować tylko wokół swoich macierzystych gwiazd, które w końcu zamienią się w białe karły.

Dzięki temu naukowcy mogą bezpośrednio powiązać czas życia gwiazd z powszechnością występowania sfer Dysona. A zatem, rozumuje Zuckerman, jeśli astronomowie szukają sfer Dysona wokół białych karłów i nic nie znajdują, może to pomóc oszacować, ile zaawansowanych cywilizacji może istnieć w galaktyce. Oto jak działa ta logika: Astronomowie zmierzyli tylko niewielki ułamek wszystkich białych karłów w galaktyce. Jeśli jednak wystarczająca liczba kosmitów zdecydowała się na budowę sfer Dysona wokół swoich domów, to w naszych badaniach powinniśmy dostrzec przynajmniej jedną taką sferę. Jeśli nie zobaczymy żadnej, to będzie to oznaczało górną granicę liczby obcych cywilizacji budujących sfery Dysona wokół białych karłów. Oczywiście mogą istnieć obcy, którzy nie zdecydują się na budowę sfer Dysona, lub obcy, którzy budują sfery wokół innych rodzajów gwiazd, ale Zuckerman argumentuje, że w wieku Drogi Mlecznej najbardziej prawdopodobnym wynikiem działania zaawansowanych cywilizacji jest zbudowanie sfery Dysona wokół białego karła, dlatego powinniśmy skupić nasze poszukiwania w tym kierunku.

Dalekie spojrzenie
Poszukiwania te nie będą jednak łatwe.

"Jeśli jakiekolwiek sfery Dysona istnieją, prawdopodobnie trudno będzie je znaleźć, ponieważ jest tak wiele gwiazd, które trzeba przeszukać" - zauważył Zuckerman w e-mailu do Live Science, dodając, że "sygnał ze sfery Dysona będzie prawdopodobnie bardzo słaby w porównaniu z gwiazdą, wokół której krąży".

Czym jest ten sygnał?

 
Obecność sfery Dysona (lub pierścienia czy roju) wokół białego karła będzie miała dwa efekty. Jeśli jest ona wystarczająco duża lub znajduje się wystarczająco blisko gwiazdy, będzie blokować światło docierające do Ziemi, podobnie jak tranzytujące egzoplanety. Jednak takie sfery Dysona mogą również dodać sygnał pochodzący z promieniowania podczerwonego. Megastruktury będą pochłaniać promieniowanie białego karła i przetwarzać tę energię na inne rzeczy. Ponieważ żadna przemiana nie jest w 100% wydajna, proces ten pozostawi po sobie pewne ciepło odpadowe, które będzie uciekać w postaci światła podczerwonego.

Co zaskakujące, znaleźliśmy już wiele białych karłów z nadmiarem emisji w podczerwieni, ale jest to spowodowane pyłem w tych układach, a nie megastrukturami - czytamy w pracy naukowej.

Dotychczasowe badania białych karłów nie wykazały istnienia sfer Dysona. Biorąc pod uwagę całkowitą liczbę białych karłów, które według naszych przewidywań zamieszkują Drogę Mleczną, Zuckerman szacuje, że nie więcej niż 3% planet nadających się do zamieszkania wokół gwiazd podobnych do Słońca daje początek cywilizacji, która zdecyduje się zbudować sferę Dysona wokół powstałego w ten sposób białego karła. Jednak planet wokół gwiazd podobnych do Słońca jest tak wiele, że obliczenia te dają jedynie górną granicę 9 milionów potencjalnych cywilizacji budujących sfery wokół białych karłów w Drodze Mlecznej - podsumowują naukowcy.

Ostatecznie jednak nikt nie wie, ile zaawansowanych cywilizacji może żyć w Drodze Mlecznej, o ile w ogóle jakieś istnieją, powiedział Zuckerman.

"Niektórzy astronomowie, w tym ja, uważają, że życie technologiczne może być bardzo rzadkim zjawiskiem" - powiedział Zuckerman. "W rzeczywistości możemy nawet posiadać najbardziej zaawansowaną technologię w naszej galaktyce Drogi Mlecznej. Ale nikt tego nie wie, więc warto szukać dowodów."

**By Paul Sutter

**Source