Новое исследование указывает на «тревожную перспективу», связанную с инопланетными цивилизациями, использующими рои Дайсона

В конце концов, может, и к лучшему, если мы их не обнаружим.

В новом исследовании рассматривается, насколько правдоподобна идея «роев Дайсона», как долго они могут поддерживаться развитой цивилизацией и сможем ли мы их обнаружить. Помимо вывода о том, что их, вероятно, можно зафиксировать у определённых типов звёзд, автор предполагает «тревожную перспективу» для любых других потенциальных форм жизни в их окрестностях.

В наших поисках технологически развитых инопланетных цивилизаций во Вселенной полезно задуматься о том, какие признаки жизни мы сами подаём, например, радиосигналы и биосигнатуры.

Это вполне логично, но не идеально. Как мы видим на примере нашей собственной планеты за последние несколько сотен лет, разумные цивилизации могут быстро отказываться от старых, легко обнаруживаемых технологий по мере роста их понимания Вселенной. По этой причине полезно также рассматривать то, что мы сами могли бы построить в будущем. Внеземные цивилизации подчиняются тем же законам физики, что и мы, поэтому, если мы можем вообразить проекты, которые правдоподобны, но выходят за рамки наших нынешних технологий, есть шанс, что инопланетные цивилизации уже опередили нас в этом.

Одна из таких возможностей — «сфера Дайсона», мегаструктура, построенная вокруг звезды для сбора всей или большей части её энергии. Хотя сплошная сфера вокруг звезды быстро стала бы нестабильной, «рои Дайсона» (множество меньших структур, не образующих сплошную сферу) считаются более правдоподобным вариантом. Они могли бы обеспечить любую жаждущую энергии цивилизацию солидным запасом ценного ресурса, с помощью которого можно было бы питать другие невероятные проекты по своему усмотрению.

Хотя мы и искали потенциальные сферы Дайсона и другие признаки развитых инопланетных цивилизаций, все они (в тех случаях, когда объяснение было найдено) оказывались природными явлениями, например, так называемыми Hot DOGs (горячими, скрытыми пылью галактиками).

В новой статье Брайан Лаки (Brian C. Lacki), астроном-теоретик из проекта Breakthrough Listen Initiative, рассмотрел возможность обнаружения такой структуры. Проблема, по словам Лаки, заключается в том, что нас отделяют от других потенциальных цивилизаций не только огромные космические расстояния, но и эоны времени. Любая структура, которую мы могли бы заметить, должна существовать в течение разумного астрономического промежутка времени, чтобы у нас появился шанс её обнаружить.

«Даже если у каждой звезды в какой-то момент её жизни появляется разумная жизнь, — объясняет Лаки, — шансы на то, что мы её обнаружим, невелики, если только срок существования техносигнатур не составляет многие миллионы лет».

Итак, вопрос в том, как долго рой Дайсона может реально вращаться вокруг звезды и собирать энергию, учитывая наши знания о законах физики? Может ли он пережить цивилизацию, которая его создала? По словам Лаки, это, скорее всего, принятие желаемого за действительное.

«Здесь кроется главная угроза для срока службы мегаструктур: если их забросить, отдельные элементы со временем начнут сталкиваться друг с другом на высоких скоростях», — пишет Лаки, добавляя, что столкновения будут разбрасывать обломки по всей звёздной системе.

«Каждый такой осколок сам движется с высокой скоростью, так что даже частицы намного меньше исходных элементов могут их уничтожить. Таким образом, каждое столкновение может породить сотни „снарядов“, что приведёт к быстрому росту потенциально опасной популяции обломков и ускорению частоты столкновений. Результатом становится каскад столкновений, в ходе которого элементы роя разбиваются на фрагменты, которые, в свою очередь, дробятся на ещё более мелкие части, и так до тех пор, пока вся структура не будет превращена в пыль».

Рои Дайсона — это в значительной степени гипотетическая концепция, и мы не знаем, каким был бы лучший способ их создания и где именно их следует располагать вокруг звезды. Моделирование, в котором рой размещён случайным образом по всей звёздной системе (маловероятная конфигурация), показывает, что каскад разрушений может быть стремительным, в зависимости от родительской звезды.

Вокруг звезды типа Солнца мегарой превратился бы в пыль примерно за 41 000 лет — ничтожно малый срок в астрономическом масштабе. У К-карликов рой Дайсона просуществовал бы около 1000 лет, в то время как М-карлики не позволили бы рою совершить даже один оборот, прежде чем всё превратилось бы в космический мусор. Белые карлики — звёздные остатки, в которые со временем превратится наше Солнце, — могли бы поддерживать существование роя всего 0,00018 года.

Однако звёзды с большим радиусом были бы более благоприятны. Было установлено, что у красных гигантов каскадное разрушение началось бы через 5,3 × 10⁹ лет, а у красных сверхгигантов — через 8,4 × 10¹³ лет.

Лаки предполагает, что инопланетяне могли бы создать более стабильную мегаструктуру, разместив её на близкой орбите в виде кольца вокруг своей звезды, хотя и её пришлось бы постоянно обслуживать, чтобы она функционировала и избегала каскада разрушений. Тем не менее, для поддержания роя им, возможно, пришлось бы сначала переместить внутренние планеты, а по мере роста роя — и более далёкие.

«Это создаёт тревожную перспективу: метаобщество III типа по Кардашёву может уничтожать планетные системы по мере своего расширения для стабилизации мегароёв, оставляя всё внутри своего „пузыря“ без планет. Если затем эти мегарои всё равно будут разрушены, не останется планет, на которых могла бы заново зародиться жизнь, — поясняется в статье. — Более того, в большинстве галактик раннего типа звездообразование не сможет их восполнить. Таким образом, мегарои предвещают гибель и оставляют после себя навсегда стерилизованную галактику».

Может, и вправду не стоит нам их обнаруживать.

Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.