Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Dyson-sfærer:Astronomer rapporterer om potentielle kandidater til fremmede strukturer og beviser mod deres eksistens

Tabby's Star i infrarød (venstre) og ultraviolet (højre). Kredit:Wikipedia

Der er tre måder at lede efter beviser for fremmede teknologiske civilisationer. Den ene er at se efter bevidste forsøg fra dem på at kommunikere deres eksistens, for eksempel gennem radioudsendelser. En anden er at lede efter beviser på, at de har besøgt solsystemet. Og en tredje mulighed er at lede efter tegn på storstilede ingeniørprojekter i rummet.



Et hold af astronomer har taget den tredje tilgang ved at søge gennem nylige astronomiske undersøgelsesdata for at identificere syv kandidater til fremmede megastrukturer, kendt som Dyson-sfærer, "som fortjener yderligere analyse." Deres forskning er offentliggjort i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Dette er en detaljeret undersøgelse, der leder efter "oddballs" blandt stjerner - objekter, der kan være fremmede megastrukturer. Forfatterne er dog forsigtige med ikke at komme med overdrevne påstande. De syv objekter, der alle er placeret inden for 1.000 lysår fra Jorden, er "M-dværge" - en klasse af stjerner, der er mindre og mindre lyse end solen.

Dyson-sfærer blev først foreslået af fysikeren Freeman Dyson i 1960 som en måde for en avanceret civilisation at udnytte en stjernes kraft. Bestående af flydende kraftsamlere, fabrikker og levesteder, ville de optage mere og mere plads, indtil de til sidst omringede næsten hele stjernen som en kugle.

Hvad Dyson indså, var, at disse megastrukturer ville have en observerbar signatur. Dysons signatur (som holdet søgte efter i den nylige undersøgelse) er et betydeligt overskud af infrarød stråling. Det er fordi megastrukturer ville absorbere synligt lys afgivet af stjernen, men de ville ikke være i stand til at udnytte det hele. I stedet ville de skulle "dumpe" overskydende energi som infrarødt lys med en meget længere bølgelængde.

Sådant lys kan desværre også være en signatur på en masse andre ting, såsom en skive af gas og støv, eller skiver af kometer og andet affald. Men de syv lovende kandidater skyldes naturligvis ikke en disk, da de ikke passede godt til diskmodeller.

Det er værd at bemærke, at der er en anden signatur af Dyson-sfæren:det synlige lys fra stjernen falder, når megastrukturen passerer foran den. Sådan en signatur er blevet fundet før. Der var stor begejstring over Tabbys stjerne, eller Kic 8462852, som viste mange virkelig usædvanlige fald i sit lys, der kunne skyldes en fremmed megastruktur.

Det er næsten helt sikkert ikke en fremmed megastruktur. En række naturlige forklaringer er blevet foreslået, såsom skyer af kometer, der passerer gennem en støvsky. Men det er en mærkelig observation. En oplagt opfølgning på de syv kandidater ville være også at lede efter denne signatur.

Sagen mod Dyson spheres

Dyson-sfærer eksisterer muligvis ikke engang. Jeg tror næppe de er der. Det betyder ikke, at de ikke kunne eksistere, snarere at enhver civilisation, der er i stand til at bygge dem, sandsynligvis ikke ville behøve det (medmindre det var et mega kunstprojekt).

Dysons begrundelse for at overveje sådanne megastrukturer antog, at avancerede civilisationer ville have enorme strømbehov. Omtrent på samme tid foreslog astronomen Nikolai Kardashev en skala til at vurdere civilisationernes fremskridt, som næsten udelukkende var baseret på deres strømforbrug.

I 1960'erne gav den slags mening. Når vi ser tilbage på historien, var menneskeheden lige blevet ved med at øge sit strømforbrug eksponentielt, efterhånden som teknologien udviklede sig og antallet af mennesker steg, så de ekstrapolerede bare dette stadigt voksende behov ind i fremtiden.

Vores globale energiforbrug er dog begyndt at vokse meget langsommere i løbet af de sidste 50 år, og især i løbet af det sidste årti. Hvad mere er, har Dyson og Kardashev aldrig specificeret, hvad disse enorme magtniveauer ville blive brugt til, de antog bare (temmelig rimeligt) at de ville være nødvendige for at gøre, hvad end det er, som avancerede fremmede civilisationer gør.

Men når vi nu ser fremad mod fremtidige teknologier, ser vi effektivitet, miniaturisering og nanoteknologier lover et væsentligt lavere strømforbrug (ydelsen pr. watt af stort set alle teknologier bliver konstant forbedret).

En hurtig beregning afslører, at hvis vi ville indsamle 10 % af solens energi i den afstand, Jorden er fra solen, ville vi have brug for et overfladeareal svarende til 1 milliard Jorder. Og hvis vi havde en superavanceret teknologi, der kunne gøre megastrukturen kun 10 km tyk, ville det betyde, at vi ville have brug for omkring en million jordklodens materiale til at bygge dem ud fra.

Et væsentligt problem er, at vores solsystem kun indeholder omkring 100 Jorder værd af fast materiale, så vores avancerede fremmede civilisation ville være nødt til at afmontere alle planeterne i 10.000 planetsystemer og transportere det til stjernen for at bygge deres Dyson-sfære. For at gøre det med det tilgængelige materiale i et enkelt system, kunne hver del af megastrukturen kun være en meter tyk.

Dette forudsætter, at de bruger alle de tilgængelige elementer i et planetsystem. Hvis de havde brug for, for eksempel, masser af kulstof til at lave deres strukturer, så kigger vi på at demontere millioner af planetsystemer for at få fat i det. Nu siger jeg ikke, at en superavanceret alien-civilisation ikke kunne gøre dette, men det er et fandens arbejde.

Jeg har også en stor mistanke om, at når en civilisation nåede til det punkt at have evnen til at bygge en Dyson-sfære, ville de have en bedre måde at få kraften på end at bruge en stjerne, hvis de virkelig havde brug for det (jeg har ingen anelse om hvordan, men de er en superavanceret civilisation).

Måske tager jeg fejl, men det kan ikke skade at kigge.