До сих пор никто не нашёл доказательств существования разумных инопланетян в других частях космоса. Но если они действительно существуют, они могут располагаться на сферах Дайсона, вращающихся вокруг оболочек солнцеподобных звёзд, называемых белыми карликами, разбросанных по всему Млечному Пути, утверждается в новой статье.
И именно здесь учёные должны сосредоточить свои поиски инопланетян, сообщил Live Science в электронном письме соавтор исследования Бен Цукерман (Ben Zuckerman), почётный профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США).
По его словам, основываясь на результатах этого поиска, астрономы могут оценить, сколько развитых цивилизаций скрывается в галактике.
Изображение: Marc Ward/Stocktrek Images/Getty Images
Да здравствует цивилизация
Любая развитая цивилизация нуждается в энергии: для еды, для транспорта, для конфликтов, для комфорта и для удобства. Согласно данным The World Counts, в настоящее время 7,8 миллиарда человек на Земле ежегодно потребляют около 580 миллионов миллионов джоулей энергии, что эквивалентно выработке почти 14 миллиардов тонн нефти. Действительно, почти вся человеческая энергия поступает из ископаемого топлива, поскольку нам не хватает технологической смекалки, чтобы полагаться на крупнейший генератор энергии в Солнечной системе — Солнце.
Если бы люди покрыли каждый квадратный дюйм поверхности Земли солнечными батареями, это генерировало бы более 1017 джоулей энергии в секунду. Но даже в этом случае всё равно мы бы теряли большую часть энергии, излучаемой солнцем, — около 1026 джоулей в секунду.
Это наводит на мысли о сферах Дайсона, названных в честь знаменитого физика Фримена Дайсона (Freeman Dyson), который разработал эту идею в 1960 году. Если развитая цивилизация действительно хочет использовать потрясающую энергетическую мощность своей родной звезды, она должна построить мегаструктуры, чтобы её захватывать, блокируя по крайней мере часть света звезды и преобразовывая эту энергию в другие полезные вещи. Первоначальное предложение Дайсона о твёрдой сфере (со 100% солнечным покрытием) из-за проблем со стабильностью не работает, поскольку было бы невозможно удержать звезду в центре, и вся сфера распалась бы из-за экстремальных приливных и вращательных нагрузок. Тем не менее, легко представить себе реализующий эту концепцию продвинутый вид, строящий кольца или рои гигантских структур, покрытых солнечными панелями.
Неудачные стартапы
Однако независимо от того, насколько развит тот или иной вид и сколько объектов, подобных сфере Дайсона, он построит, ему придётся смириться с тем фактом, что каждая звезда имеет конечное время жизни. Если вокруг типичной солнцеподобной звезды возникла цивилизация, то однажды эта звезда превратится в красного гиганта и оставит после себя холодного белого карлика. Этот процесс, в свою очередь, поджарит внутренние планеты солнечной системы, а когда белый карлик остынет, заморозит внешние.
Так что оставаться на поверхности планеты в долгосрочной перспективе нецелесообразно. Это означает, что любые инопланетяне могут либо собрать вещи и покинуть её, найдя новую систему, которую можно назвать домом, либо построить серию мест обитания, которые собирают радиацию от оставшегося белого карлика.
Согласно новой статье, написанной Цукерманом и принятой в мае для публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кажется маловероятным, что инопланетная цивилизация решит пройти через трудности путешествия к новой звезде только для того, чтобы построить сферу Дайсона. Таким образом, они строят эти мегаструктуры только вокруг своих родных звёзд, которые в конечном итоге со временем превратятся в белых карликов.
Это позволяет учёным установить прямую связь между временем жизни звёзд и распространённостью сфер Дайсона. Итак, как предположил Цукерман, если астрономы будут искать сферы Дайсона вокруг белых карликов и ничего не найдут, это может помочь оценить, сколько развитых цивилизаций может существовать в галактике. Вот как в данном случае работает логика: астрономы измерили лишь небольшую часть всех белых карликов в галактике. Но если достаточное количество инопланетян решили построить сферы Дайсона вокруг своих домов белых карликов, то люди должны увидеть хотя бы одну сферу Дайсона в своих исследованиях. Если же мы их вообще не увидим, то это установит верхний предел количества инопланетных цивилизаций, строящих сферы Дайсона вокруг белых карликов. Конечно, могут быть инопланетяне, которые решат не строить сферы Дайсона, или инопланетяне, которые строят сферы вокруг других видов звёзд, но Цукерман утверждает, что в эпоху Млечного Пути наиболее вероятным результатом развитых цивилизаций является строительство сфер Дайсона вокруг их белого карлика, и поэтому человечество должно сосредоточить свои поиски именно в этом направлении.
Взгляд в будущее
Однако этот поиск не будет лёгким.
«Если какие-либо сферы Дайсона действительно существуют, их, вероятно, будет трудно найти, потому что существует так много звёзд, которые необходимо искать, — отметил Цукерман, добавив, что «Сигнал от сферы Дайсона, скорее всего, будет очень слабым по сравнению со звездой, вокруг которой она вращается».
Что же это за сигнал?
Присутствие сферы Дайсона (или кольца, или роя) вокруг белого карлика будет иметь два эффекта. Если она достаточно велика или достаточно близка к звезде, она будет блокировать свет, поступающий на Землю, как это делают транзитные экзопланеты. Но такие сферы Дайсона могут также добавить сигнал от инфракрасного излучения. Мегаструктуры будут поглощать излучение белого карлика и преобразовывать эту энергию в другие вещи. Поскольку никакое преобразование не является эффективным на 100%, этот процесс оставит после себя некоторое количество отработанного тепла, которое будет выделяться в виде инфракрасного света.
Удивительно, но учёные уже нашли много белых карликов с избыточным инфракрасным излучением, но, согласно исследованию, это связано с пылью в этих системах, а не с мегаструктурами.
Существующие исследования белых карликов не обнаружили никаких свидетельств существования сфер Дайсона. Учитывая общее количество белых карликов, которые, как ожидают исследователи, населяют Млечный Путь, Цукерман подсчитал, что не более 3% обитаемых планет вокруг солнцеподобных звёзд дают начало цивилизации, которая решит построить сферу Дайсона вокруг получившегося белого карлика. Однако вокруг солнцеподобных звёзд так много планет, что этот расчёт даёт только верхний предел в 9 миллионов потенциальных цивилизаций в Млечном Пути, строящих сферы вокруг белых карликов, заключили исследователи.
Правда никто не знает, сколько развитых цивилизаций может проживать в Млечном Пути, если таковые вообще существуют, сказал Цукерман.
«Некоторые астрономы, включая меня, считают, что технологическая жизнь может быть очень редким явлением, — сказал Цукерман. — В действительности же, даже мы можем обладать самыми передовыми технологиями в нашей галактике Млечный Путь. Но никто этого не знает, так что стоит поискать доказательства.»
