Найти «Сферу Дайсона»

Команда астрономов приступила к поиску Сфер Дайсона – масштабных солнечных электростанций звездных масштабов, что по надеждам исследователей, используются развитыми инопланетными цивилизациями.

В далеком 1960 году, математик, физик, во многом гениальный специалист, Фриман Дайсон (Freeman Dyson) предсказал, что каждая цивилизация во Вселенной рано или поздно исчерпает все энергетические запасы своей родной планеты, при условии, что выживет достаточное для этого количество времени. Дайсон утверждал, что событие это является одним из основных препятствий в эволюционировании всякой цивилизации, и способ преодоления его для всех один: постройка огромных сборщиков солнечной энергии, иными словами оболочку вокруг их «родной» звезды представляющую собой обширную солнечную электростанцию. Вот астрономы и решили назвать это теоретическое суперсооружение «Сферой Дайсона».

Размышления Дайсона могут выглядеть как не более чем лишь мысленный эксперимент, но ведь если его гипотеза оказалась верной, то она может иметь поразительные последствия: если вы хотите найти развитые цивилизации инопланетян, вы должны обратить свой взор на признаки существования Сферы Дайсона.В прошлом месяце трио астрономов, возглавляемых Джейсоном Райтом (Jason Wrigth) из университета Penn State начали двухгодовой поиск Сферы Дайсона, исследование, которое затронет не только Млечный Путь, но и миллионы других галактик. Их проект совсем недавно был награжден крупной наградой из Temlpeton Foundation, благотворительной организации, которая занимается поиском исследований, цель которых попытаться дать ответ на «большие вопросы» стоящие перед лицом человечества: вопросы, относящиеся к «предназначению человека и/или к конечному представлению о реальности».

Итак, как же Райт и его команда намерены найти Сферу Дайсона? Размышляя о «сфере» мы машинально представляем себе ее цельную структуру, но Райт заявил, что его команда не намерена искать именно цельную оболочку. «Даже если мы представим что в нашей солнечной системе достаточно массы для постройки цельной сферы, такая структура будет механически невозможна», заявил Райт. «Вероятнее всего, это будет выглядеть как движущееся скопление(рой) сборщиков солнечной энергии».Такое смелое предположение о фантастической инопланетной технологии будущего может выглядеть немного ненаучно, но поиск внеземных цивилизаций всегда опирается на подобные, слишком наивные, а может даже немного чудаковатые идеи. Достаточно вспомнить про проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence — анг. Поиск Внеземного Разума), который надеется найти подтверждение существования внеземных цивилизаций с помощью постоянного слежения за звездным небом на признак присутствия там инопланетного радиосигнала.

В настоящее время люди и близко не подошли к тому объему запаса энергии, что потребуется для такого радиосигнала, к которому затаив дыхание и «прислушался» SETI. Ранее в этом году астроном Роберт Грей (Robert Gray) сказал мне, что для обеспечения энергией радиомаяка, способного без остановки вещать радиосигнал во всех направлениях, с мощностью необходимой для того что бы он был пойман за несколько световых лет от нас, потребуется энергия от тысяч одновременно работающих больших высокомощных электростанций. SETI делает ставку на то, что развитые цивилизации будут ценить общение с другими настолько сильно, что это даже оправдает такой серьезный расход энергии. Он так же надеется на то что подобные цивилизации общаются используя радиоволны, причем используют именно те частоты, за которыми мы наблюдаем.

Для нас поиск внеземного разума – не просто поиск чего-то живого на отдаленной планете, это поиск цивилизации, что развивает и использует технологии прогнозируемым путем.В сравнении с SETI, поиск, нацеленный на Сферы Дайсона более скромен в своих ожиданиях насчет целей развитых инопланетных цивилизаций. На самом деле, большинство его предположений базировались непосредственно на элементарной биологии. Как Райт, руководитель проекта, объяснил мне «Жизнь, по определению использует энергию, которую потом, в свою очередь переизлучает как тепло». Чем цивилизация больше, тем больше энергии она потребляет, и тем же больше тепла она излучает. Жизнь так же (по определению) репродуцируется, что предусматривает возможность экспоненциально растущих потребностей в энергии. И если ее не остановить, то этот рост в конечном итоге будет ограничен доступной энергией на планете. Это не оставит растущей цивилизации иного выбора, кроме как добывать энергию из других планет, и в конечном итоге, из звезд.Возьмем Землю в качестве примера.

Как отметил Оливер Мортон (Oliver Morton) в своей прекрасной метафоре: на землю ниспадает примерно 120,000 тераватт энергии ежедневно. Это в 10,000 раз больше чем используется нашей индустриальной цивилизацией. Это действительно большое количество энергии, но мы должны помнить, что и цивилизация наша достаточно молода, и растет поистине быстро. В какие-то лишь 30 лет мы удвоили потребление энергии. Если подобная тенденция сохранится, то через 400 лет мы будем использовать столько же энергии, сколько и отдает солнце нашей планете. И может быть это будет то самое время, когда мы будем планировать постройку Сферы Дайсона.

Разумно предположить, что развитая инопланетная цивилизация может быть экспоненциально более энергоемкой, особенно если учесть что ее промышленная революция и необратимый рост потребностей в энергии начался, возможно, еще миллиарды лет назад. Сферы Дайсона могут быть одними из древнейших и самых успешных явлений на просторах нашей вселенной.

Идея Сферы Дайсона так же пересекается с другой теорией развития цивилизации: «Шкала Кардашева». В 1964 советский астроном, академик РАН, Николай Кардашев, попытался построить теорию научно-технического прогресса, основанную на увеличении источников энергии цивилизации с течением времени. Согласно Шкале Кардашева, I тип цивилизации будет использовать всю доступную на планете энергию, тип II – всю энергию их ближайшей звезды, а тип III овладеет всей энергией их галактики.

Поиск Сфер Дайсона, в сущности, поиск цивилизаций II типа. И так как он основывается только на способности цивилизаций добывать энергию, это становится еще одним неоспоримым преимуществом перед SETI: он позволяет найти и такой инопланетный разум, который совсем не обязательно заинтересован в общении с нами.И по этому, если Сферы Дайсона действительно где-нибудь существуют, они «обещают» излучать особый вид тепловых следов, следов что мы сможем заметить с помощью наших инфракрасных телескопов. Солнечная энергия будет нагревать Сферу Дайсона так же, как нагревается компьютер из-за протекающего внутри электричества. От сферы будет обильно излучаться тепло в виде света в средней инфракрасной области спектра.

Цивилизации, построившей Сферу Дайсона пришлось бы пойти на многие меры, что бы избежать обнаружения: либо избавляться от излучаемого тепла каким-то новым способом, либо путем создания массивных радиаторов, что будут выделять избыточное тепло настолько сильно, что бы охладить сферу до состояния, когда она сможет затеряться в космическом микроволновом фоне – слабом остаточном свечении от Большого Взрыва. Так же Райт заметил, что реализация последнего варианта сделает сферу в сотню раз массивней, чем она могла бы быть. «Если цивилизация захочет спрятать сферу, то способ она найдет, но на это потребуются огромные преднамеренные инженерные изменения, в реализации которых навряд ли заинтересована эта самая цивилизация».

Проект Джеймса Райта не является первой попыткой найти Сферу Дайсона на просторах космоса. В 1980 году исследователи из Fermilab искали следы сферы в данных, полученных из IRAS (InfraRed Astronomical Satelite — инфракрасная орбитальная обсерватория), первом в истории инфракрасном обзоре неба. Они нашли несколько кандидатов на роль сферы, но при детальном осмотре это оказывались либо звезды-гиганты, либо космическая пыль, которая поглощает свет, а после его переизлучает в инфракрасном спектре.