Il est difficile de dire quand une personne s'est d'abord demandée si elle était seule dans l'univers. Mais il est possible de déterminer le moment où la recherche d'une réponse à cette question est passée des pages des romans de science-fiction à la science - le milieu du siècle dernier, le début de l'ère spatiale. Avec le développement de l'espace interplanétaire, de plus en plus d'idées sur les civilisations extraterrestres ont commencé à apparaître. Les guerres intergalactiques se sont déroulées sur les pages de la science-fiction, et les astrophysiciens et astronomes ont tenté de comprendre si la vie était possible à proximité d'étoiles lointaines. Si oui, comment le trouver ? Parmi les dernières idées figure la théorie de Freeman Dyson. Une sphère de taille énorme, qui permet d'accumuler l'énergie d'une étoile, est ce qui, à son avis, vaut la peine de chercher dans le vaste espace extra-atmosphérique pour trouver des extraterrestres.
Freeman John Dyson
Savant américain d'origine anglaise est né en 1923. Aujourd'hui, Dyson, 92 ans, dont le domaine d'intérêt couvre la physique quantique, l'astrophysique et la physique des basses énergies, est connu comme l'un des fondateurs de l'électrodynamique quantique. Peut-être plus célèbre pour lui était le concept que le scientifique a emprunté à OlafStapledon, écrivain de science-fiction, auteur de The Star Maker. La théorie, surnommée la "sphère de Dyson", suggère que des civilisations très avancées peuvent construire une énorme structure autour d'une étoile afin de maximiser son énergie. En trouvant une telle conception, les scientifiques seront capables de détecter une intelligence extraterrestre.
Concept
Une civilisation hautement développée, existant hypothétiquement dans l'espace extra-atmosphérique, sera tôt ou tard confrontée à l'épuisement des ressources énergétiques - telle est l'hypothèse de Dyson. Une sphère avec un rayon d'une unité astronomique avec une étoile au centre peut résoudre ce problème. La taille impressionnante de la structure vous permet d'utiliser pleinement l'énergie de la star et, si nécessaire, devient une maison pour ses créateurs.
Paramètres
L'épaisseur de la sphère, selon les calculs de Dyson, devrait être assez petite. Pour construire une telle structure, vous aurez besoin d'un matériau proche de Jupiter en masse. Aujourd'hui, un tel projet ressemble à un fantasme très audacieux. Cependant, il est impossible d'exclure la possibilité qu'après des centaines ou des milliers d'années, l'humanité puisse le traduire dans la réalité, et maintenant dans les vastes étendues de l'espace, une civilisation extraterrestre qui nous dépasse en termes de développement est engagée dans le construction d'une telle structure.
Une étoile avec une sphère de Dyson obéit aux mêmes lois physiques que les systèmes planétaires. Par conséquent, la structure doit tourner: la force de rotation centrifuge équilibre la force d'attraction de l'étoile et ne permet pas à l'objet de s'effondrer et de tomber dessus.
Signes d'un développementcivilisations
Selon l'idée de Dyson, la sphère peut devenir une sorte de balise, marquant la présence d'une intelligence extraterrestre. Cependant, comment le trouver ? Selon des calculs théoriques, une telle conception devrait constamment émettre de la lumière. Il est invisible à l'œil humain. Le rayonnement doit se situer dans la partie infrarouge du spectre. L'équipement existant est capable de détecter de telles sources, d'ailleurs, un certain nombre ont déjà été trouvés.
La caractéristique d'une sphère Dyson devrait être une distribution spectrale atypique. La recherche d'un design théoriquement décrit par un physicien est menée dans le cadre du programme SETI, visant à détecter la présence d'intelligence extraterrestre dans l'espace. Les principaux espoirs pour cette tâche difficile sont placés sur le télescope Spitzer.
Arguments contre
Depuis sa création, la théorie de Dyson a été repensée et retestée à plusieurs reprises. En conséquence, une opinion bien fondée est apparue selon laquelle un tel objet ne pouvait pas exister, quel que soit le degré d'avancement de la civilisation et quelles que soient les caractéristiques de l'étoile. La sphère Dyson, tournant autour du luminaire, acquiert sa vitesse maximale dans la région de l'équateur. Dans le même temps, la structure reste immobile aux pôles, ce qui conduira inévitablement à son effondrement. C'est le principal argument contre la théorie du scientifique américain.
Les chercheurs de la question notent également que la sphère limite spatialement le développement de la civilisation et donne lieu à plusieurs problèmes socioculturels importants qui éclipsent les avantages de sa création.
Options alternatives
Cependant, dans le monde scientifiqueLe développement théorique de Dyson n'est pas tombé dans l'oubli. Plusieurs variantes de modifications de conception ont été décrites, dans lesquelles les principales critiques ont été prises en compte. Le premier d'entre eux est un anneau de petite largeur, aussi grand en diamètre qu'une sphère. Vous pouvez rencontrer un tel objet sur les pages du roman "The World-Ring" de Larry Niven.
La deuxième option est un design ressemblant à un haut. Les épaississements courbes dans la région des pôles sont ouverts. Cette version de la sphère est caractérisée par le même poids en tout point à l'intérieur.
Le physicien soviétique G. I. Pokrovsky. Dans son modèle, le dessin se compose de nombreux anneaux, formant quelque chose qui ressemble à une coquille. Cette version de la sphère s'appelait la "coquille Pokrovsky".
La structure Criswell est une autre modification de l'astro-construction proposée par Dyson. Sa caractéristique est une surface fractale, qui permet de maximiser la zone qui reçoit le rayonnement de l'étoile.
Recherche d'une hypothétique sphère Dyson
Développement théorique du physicien américain depuis plus de cinquante ans. Cependant, ce n'est que dans les années 2000 que le développement de la technologie a permis de se pencher sur les coins reculés de l'espace pour réfléchir sérieusement à la recherche de structures similaires à une sphère. Une analyse des informations provenant des télescopes a montré qu'il existe plusieurs centaines de milliers d'objets susceptibles de jouer le rôle de structures artificielles géantes. Certes, les caractéristiques de chacunles candidats avec des degrés de probabilité variables s'expliquent par des raisons plus prosaïques, parmi lesquelles les essaims de comètes, les nuages d'hydrogène, etc.
L'un des derniers prétendants à une étoile entourée d'une sphère de Dyson était une étoile de la constellation du Cygne. Dans les catalogues astronomiques, il est désigné comme KIC 8462852.
Sphère Dyson détectée ?
L'automne dernier, on a pu remarquer un titre dans les pages des médias annonçant la découverte de l'emplacement d'une civilisation extraterrestre. L'étoile, près de laquelle vivent des êtres intelligents qui nous sont inconnus, s'appelait KIC 8462852. Les caractéristiques de l'étoile ont été connues grâce au télescope Kepler.
À l'automne 2015, les résultats d'une étude sur son étrange luminosité ont été publiés. Environ une fois tous les 800 jours, le rayonnement de l'étoile diminue de 15 à 20 %. La récession dure de quelques jours à plusieurs mois. Un tel comportement n'est pas caractéristique des classes connues de luminaires et ne peut s'expliquer par le passage de la planète à travers le disque, puisque dans ce cas la décroissance du rayonnement serait toujours la même dans le temps. Jason Wright, un scientifique de l'Université de Pennsylvanie, a suggéré que la raison de cette anomalie est la sphère de Dyson. KIC 8462852 est ainsi devenu un candidat de choix pour la recherche d'intelligence extraterrestre.
Autres explications
Wright a noté à plusieurs reprises qu'il ne s'agissait que d'une des versions, et la plus improbable. Cependant, grâce aux médias, la nouvelle de la possible découverte de la sphère Dyson s'est répandue dans le monde entier. En attendant, il existe d'autres explications à l'étrange rayonnement de l'étoile. Des chercheurs de l'université de Yale, dirigés par Tabeta Boyajian, suggèrent que l'étoile est entourée d'un essaim de comètes. Peut-être que KIC 8462852 les a capturés il y a quelques milliers d'années lorsqu'un autre système stellaire est passé. Tabeta note que cette explication n'est que légèrement plus probable que la sphère Dyson. La rencontre de deux systèmes stellaires est un événement très rare, et le volume de l'essaim de comètes capturé doit être énorme. Cependant, cette théorie a jusqu'à présent gagné le plus grand nombre de partisans dans le monde scientifique.
Regardez de plus près les naines blanches
Des scientifiques turcs se sont également joints à la recherche de la sphère Dyson. Récemment, ils ont publié une étude selon laquelle il faut rechercher une telle structure chez les naines blanches. Les objets relativement petits et froids de l'espace représentent la dernière étape de l'évolution des astres comme le Soleil. Dans leur voisinage, la construction d'une sphère nécessite moins d'efforts et de matériel qu'autour d'étoiles plus massives. Selon les calculs des scientifiques, l'épaisseur de la structure à proximité de la naine blanche ne dépasserait pas 1 mètre. Sa construction nécessiterait un matériau à peu près égal en masse à la Lune.
Peut-être qu'après un certain temps, les scientifiques arriveront à la conclusion que la sphère de Dyson est une structure inutile ou trop compliquée. Cependant, la recherche d'une conception hypothétique se poursuit. Il est sûr de dire que de telles idées surgiront à l'avenir, car l'humanité ne cessera d'essayer de trouver des frères d'esprit dans l'immensité de l'espace.
