تحقیقات جدید میگوید بله، اما تنها در یک نوع سیستم ستارهای.
کرههای دایسون، ساختارهای فرضی عظیمی که تمدنهای بیگانه پیشرفته ممکن است برای احاطه بر یک ستاره و بهرهبرداری از انرژی آن استفاده کنند، دارای یک نقص کشنده هستند: آنها به طرز فاجعهآمیزی ناپایدارند. اما اکنون یک مهندس ادعا میکند که راهی برای تثبیت این ساختارها پیدا کرده است — و همه چیزی که لازم است دو ستاره است.
در دهه ۱۳۳۹، فیزیکدان و polymath فریمن دایسون ایده این کرههای به نام خود را مطرح کرد. او تصور میکرد که یک جامعه به اندازه کافی پیشرفته نیاز بیپایانی به فضای زندگی و انرژی خواهد داشت. و اگر آنها به اندازه کافی پرکار باشند، میتوانند هر دو چالش را با جدا کردن یک سیاره و تبدیل آن به یک پوسته کروی عظیم حل کنند. این کره میتواند یک ستاره را احاطه کند و سطحی معادل میلیاردها سیاره فراهم کند و مقادیر زیادی انرژی خورشیدی را جذب کند.
دایسون محاسبه کرد که یک پوسته ساختهشده از یک سیاره با جرم مشتری میتواند به طور کامل خورشید را در مدار تقریبی زمین احاطه کند. اما جاذبه درون یک پوسته توخالی از بین میرود، به این معنی که هیچ چیزی کره را به ستاره وصل نمیکند. این کرهها آزادانه میتوانند در جهتهای مستقل حرکت کنند، که به این معناست که به زودی یک ستاره که کره دایسون در اطراف آن است به سادگی به کره برخورد کرده و آن را نابود میکند.
در مقالهای که در ۱۰ بهمن در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، کالین مکاینز، مهندس دانشگاه گلاسگو، راهی برای تثبیت نظری کره دایسون پیدا کرد. ترفند این است که برای این کار به سیستمی با حداقل دو ستاره نیاز دارید.
جستجو برای کرههای دایسون پایدار: آینده انرژی و فناوری
مکاینز با جستجو برای نقاطی در یک سیستم ستارهای دوتایی شروع کرد که میتوانستند ترتیب کره دایسون پایدار را میزبانی کنند، جایی که کره میتواند در مکان خود بماند و نیروهای گرانشی وارد بر آن یکنواخت باشند. او یک ترتیب یافت که در آن کره هر دو ستاره را احاطه میکند. اما آن وضعیت تنها به طور جزئی پایدار است و احتمالاً همان مشکل حالت تک ستاره را خواهد داشت.
یک نقطه پایدار دیگر زمانی به وجود میآید که کره به طور مستقل مدار میزند و هیچ یک از ستارهها را احاطه نمیکند. در حالی که این ممکن است برای ایستگاههای فضایی مفید باشد، اما فواید جذب انرژی از احاطه کردن یک ستاره را ندارد.
اما مکاینز یک پیکربندی پایدار و مفید یافت. این تنها در سیستمهای دوتایی اتفاق میافتد که یکی از ستارهها بسیار کوچکتر از دیگری است. در این حالت خاص، کره دایسون میتواند کوچکتر از دو ستاره را احاطه کند. حرکت آن ستاره کوچکتر مانند یک لنگر گرانشی عمل میکند و کره دایسون را در مداری مشابه حول ستاره بزرگتر نگه میدارد و از برخورد فاجعهآمیز جلوگیری میکند.
چند نکته وجود دارد. ستاره کوچکتر باید حداکثر یک دهم جرم ستاره بزرگتر باشد، در غیر این صورت نقطه گرانشی پایدار از بین میرود. و کره باید نسبت به دو ستاره بسیار سبک و نازک باشد، در غیر این صورت تاثیر گرانشی خود کره در دینامیک سیستم وارد شده و پایداری را از بین میبرد.
و البته، این تحلیل هیچگونه ملاحظات مهندسی عملی، مانند تنشها و فشارهایی که کره ممکن است تجربه کند یا چگونگی ساخت آن را در نظر نمیگیرد.
اگرچه احتمال ساخت یک کره دایسون توسط انسانها در آینده دور — اگر اصلاً ممکن باشد — بسیار کم است، این تحقیق به جستجوها برای تمدنهای بیگانه کمک میکند. احتمالاً یک تمدن به اندازه کافی پیشرفته قبل از ساخت کره دایسون خود این درک را پیدا کرده است و بنابراین نباید آنها را در اطراف ستارههای تنها جستجو کرد.
در عوض، دانشمندان میتوانند به دنبال ستارههای بزرگ و روشن با یک همراه مادون قرمز مبهم بگردند — نشانهای از حرارتی که از یک کره دایسون که ستاره کوچکتر یک ستاره بزرگتر را احاطه کرده است، نشت میکند.
