Elämän löytäminen on ehkä tähtitieteen tärkein ja halutuin tavoite, mieluiten älykäs, jonnekin maapallon ulkopuolelle. Kun otetaan huomioon elämän levittämisen ja lisääntymisen helppous kotiplaneetallamme ja elämän ainesosat koko maailmankaikkeudessa, on vaikea päätellä, että olemme yksin universumissa. Pelkästään Linnunradan galaksissa on noin 400 miljardia tähteä, joilla jokaisella on oma ainutlaatuinen historiansa ja elämänmahdollisuutensa. Huolimatta siitä, kuinka teknisesti edistyneistä ihmisistä on tullut, maan ulkopuolisten sivilisaatioiden etsiminen ei onnistu, ehkä siksi, että teknologisesti edistyneet sivilisaatiot eivät kommunikoi tavallamme. Mutta edistynyt sivilisaatio voisi rakentaa pallon aurinkonsa ympärille - Dyson-pallon - absorboimaan 100% energiastaan. Uskomatonmutta meillä on tekniikkaa niiden havaitsemiseksi. Jos tietysti niitä on.
Roy Dyson nähdään askeleena kohti Dyson-palloa, kun tähden edessä lentävät avaruusalukset estävät valon.
Maapallolla käytettävissä olevan energiamäärän määrää planeettamme pintaan törmäävän auringonvalon määrä. Maapallon etäisyydellä auringosta tämä vastaa suunnilleen 1300 wattia neliömetriä kohti, mutta putoaa 1000: een, jos valo pakotetaan kulkemaan ilmakehän läpi. Jos peitämme maapallon ilmakehän yläpuolella olevan tilan aurinkopaneeleilla, keräämme koko ajan 166 miljoonaa gigawattia energiaa kaikkialla maapallolla. Tämä on valtava määrä energiaa: jopa sekunnin verran tällaisesta virtauksesta saattaisi maapallolla olla energiaa koko vuodeksi. Mutta aurinko tuottaa vain osan tästä energiasta. On muitakin tapoja.
Avaruuden aurinkovoimalan käsite on ollut olemassa jo kauan, mutta kukaan ei uskaltanut edes ajatella miljardeja kilometrejä. Dysonin pallo tai parvi menisi vielä pidemmälle, ympäröimällä tai käärimällä paneelit itse auringon ympäri.
Voisimme esimerkiksi rakentaa parven avaruuteen kerätäksesi vielä enemmän energiaa auringosta. Kuvittele, kuinka suuri avaruusaluskanta liikkuu renkaassa tai renkaiden sarjassa, jolla on suuri keräilyalue. Tätä energiaa voidaan käyttää mihin tahansa tarkoitukseen: se voidaan ohjata maapallolle säteellä, sitä voidaan käyttää in situ verkon luomiseen koko aurinkokunnassa tai planeettojen väliseen tai tähtienväliseen viestintään. Täällä syntyi ajatus muukalaisista megarakenteista - jota on ehdotettu yhdeksi selitykseksi Tabbyn tähden pimenevälle ilmiölle.
Kunnianhimoisin megarakenne on kuitenkin niin kutsuttu Dyson-pallo: tähti ympäröivä kirjekuori, joka absorboi kaiken energiansa. Voisimme tehdä tämän syömällä pienen planeetan, kuten Merkuruksen, hajottamalla sen raudaksi ja hapeksi ja luomalla heijastavan pinnan hematiitista. Jos ulkomaalainen sivilisaatio tekisi saman, kuori piilottaisi tähden kokonaan, mikä tekisi siitä käytännössä huomaamattoman.
Dyson-pallo peittää tähden kokonaan, absorboimalla kaikki sen ultravioletti- ja näkyvät säteilyt. Vain infrapunasäteily ja pitkät aallot kulkevat läpi.
Joka tapauksessa havaitsematon näkyvässä valonspektrissä toimiville teleskoopeille, koska tällainen pallo estäisi täysin tähden valon. Mutta jopa erittäin heijastavan pinnan on absorboitava osa energiasta. Ja jos energia imeytyy ajan myötä, se on ohjattava jonnekin vakaan lämpötilan ylläpitämiseksi. Siksi energian täytyy mennä ulos maailmankaikkeuteen, vaikka näkyvää valoa ei olisikaan. Kun maapallo säteilee infrapunaenergiaa yöllä, niin Dyson-pallo tulee olemaan.
Mainosvideo:
Yöllä maapallo lähettää sähkömagneettisia signaaleja, mutta suurin osa niistä on infrapuna-alueella, kun auringonvaloa ja lämpöä lähetetään avaruuteen, joka absorboituu päivällä.
Euroopan avaruusjärjestö julkaisi äskettäin massiivisen tietojoukon tehokkaimmalta satelliitilta, joka on koskaan kartoittanut ja tutkinut Linnunradan tähtiä: Gaia. Hän onnistui keräämään tietoja noin 1,7 miljardista tähdestä galaksissamme, minkä ansiosta voimme luoda Linnunradan monimutkaisimman 3D-tähtikartan. Nämä eivät ole kaikki tähdet, mutta suuruusluokkaa enemmän kuin aiemmin kirjattiin.
Yksi suurimmista asioista, joita Gaia pystyi mittaamaan, oli monien tähtien väri ja suuruus heikoista punaisista kääpiöistä (ja jopa ruskoista kääpiöistä) tähtijäämiin, kuten valkoiset kääpiöt, pääsekvenssitähdet, jättiläiset ja superjätit, jotka hehkuvat kirkkaimmin. Mutta Gaia havaitsi paitsi näkyvissä myös läheisissä infrapunaspektrissä, mikä tarkoittaa, että hän näki esineitä, jotka ovat piilossa ihmisten silmiltä. Niiden joukossa on ylikylmät tähdet, sekä jättiläiset että kääpiöt. Ja Dyson-pallot, jos niitä on ja niillä on erityiset lämpötila- / kirkkausprofiilit.
Suuri, rohkea viiva, joka ylittää kaavion vasemmalta alhaalta oikealle ylhäältä, on pääjärjestys, joka sisältää tähdet, jotka sulavat vetyä heliumiin. Oikeassa yläkulmassa ovat tähdet jättiläisessä tai suurjätevaiheessa: ne polttavat raskaampia elementtejä ja laajenevat paljon suurempiin kooihin. Vaikka ne hehkuvatkin kirkkaammin, niiden lämpötila on matalampi, koska energia hajaantuu suurelle alueelle ja tuottaa energiaa.
Dyson Sphere tekee paljon samaa, mutta tavallisen tai matalan massan tähdellä. Luot suuren pinta-alan, josta tähden energia pääsee irti, ja se säteilee matalammassa lämpötilassa samalla, kun toimitat saman kokonaisenergian. Infrapuna-allekirjoituksen pitäisi teoriassa antaa meille samanlainen pallo, mutta Gaia-satelliitti ehdotti toista vaihtoehtoa, jonka Eric Zakrisson löysi: kirkkauteen perustuvan etäisyyden ja parallaksietäisyyden välinen ero.
Parallaksimenetelmään, jota on käytetty 1800-luvulta lähtien, sisältyy tähtien sijainnin muutoksen havaitseminen kauemmas olevan taustatähden vieressä. Jos tähden parallaksi- ja kirkkausetäisyydet eivät täsmää, tämä voi selittää ulkomaalaisen megarakenteen … tai että tähti on binaarijärjestelmässä.
Kun päätät etäisyyden havainnoidun valon perusteella ja mitat sen sitten täysin eri tavalla (geometrian avulla), näiden kahden numeron on oltava sama. Se, että Gaia näki useita ristiriitaisuuksia, voi osoittaa eri asioita, mukaan lukien ulkomaalaisten rakenteet. Ihmisluonto on sellainen, että etsimme heti upeinta selitystä. Mutta arkipäiväisempi ja järkevämpi syy olisi, että tähdillä on kaksinkertaiset seuralaiset: tämä on melko yleinen ilmiö maailmankaikkeudessa. Dyson-pallon kaltaisten rakenteiden edellyttämän ylimääräisen infrapunasäteilyn puute johtaa meidät pois ulkomaalaisten ja niiden rakenteiden hypoteesista.
Monilla observatorioilla, mukaan lukien Gaia-avaruusalus, on tekniikoita, jotka periaatteessa pystyvät havaitsemaan Dyson-pallot, jotka ovat useiden tuhansien valovuosien päässä maasta, olettaen, että ne ovat saman etäisyyden päässä auringon kaltaisesta tähdestä kuin Maa on tähdestämme. Punainen kääpiötähden pitäisi olla näkyvissä Gaian silmissä pienen Dyson-pallon kanssa jopa sadan valovuoden päässä, mutta jättiläinen tai super jättiläinen tähti olisi näkyvissä melkein mistä tahansa galaksista. Gaian kokoamien 1,7 miljardin kohteen joukosta löytyy rakenteilla olevia Dyson-palloja. Ja vertaamalla infrapuna-observatorioiden tietoja voitaisiin löytää valmiita Dyson-palloja, jotka lähettävät tarpeeksi energiaa. Tämän julkaisun aikaan Linnunradalta ei kuitenkaan löydy Dyson-palloa.
Mutta tämä ei tarkoita, ettei niitä ole olemassa; tämä tarkoittaa, että jos he ovat, emme ole vielä nähneet niitä. Dysonin pallot voivat olla kauempana kuin Gaia näkee, lähellä pienempiä tähtiä. Infrapuna-observatoriot, kuten WISE, määrittelevät haun rajat, ja seuraavan sukupolven observatoriot voisivat havaita lämmönpoiston allekirjoituksen tällaisesta kohteesta.
Kun otetaan huomioon kaikki taivaalla tutkineet observatoriot, on suhteellisen turvallista sanoa, että emme ole vielä löytäneet yhtään Dyson-palloa tällä hetkellä. Ehkä jossain on älykkäitä ulkomaalaisia, jotka käyttävät tähtensä kaiken energian kokonaan ja luovat valtavia transplanetaarisia imperiumeja, mutta tästä ei ole todisteita. Vain yksi kohtuullinen johtopäätös voidaan tehdä: galaksissamme ei ole sikäli kuin voimme arvioida, näitä jättimäisiä ulkomaalaisia rakenteita.
Ilya Khel