ایده اصلی ساده است: ساخت سازهای عظیم به شکل کره یا حلقه که بتواند انرژی یک ستاره را مهار کند. حلقههای دایسون به مراتب سادهتر و عملیتر از کرهها هستند و در یک مقاله جدید، گروهی از دانشمندان بررسی کردهاند که چگونه میتوان این حلقهها را از طریق تحلیل نور ستارگان دوردست شناسایی کرد. آنها ادعا میکنند که با استفاده از روش جدیدشان ممکن است بتوان حلقههای دایسون را پیرامون تپاخترها شناسایی کرد.
مانند همتایان کرویشان، حلقههای دایسون نیز در حال حاضر بیشتر در دنیای داستانهای علمی-تخیلی دیده میشوند، اما به تدریج در مباحث علمی نیز جای خود را باز کردهاند. ایده این حلقهها مشابه کرههای دایسون است؛ یک مگاسازه که برای احاطه یک ستاره طراحی شده و انرژی آن را در مقیاسی عظیم جمعآوری میکند. حلقه دایسون ممکن است شامل مجموعهای از ماهوارهها یا حتی سکونتگاههایی باشد که به همراه گردآورندههای خورشیدی در مداری دایرهای قرار دارند. بر خلاف کرهها، ساخت حلقهها به منابع بسیار کمتری نیاز دارد. ایده کره دایسون نخستین بار توسط فیزیکدان و ریاضیدان، فریمن دایسون، در سال ۱۳۳۸ هجری شمسی مطرح شد. چنین سازههایی ممکن است قابل شناسایی باشند و وجود تمدنهای هوشمند را آشکار کنند.
منبع: فریزر کین (همراه با Midjourney)
اندیشیدن به تمدنهایی که توانستهاند چنین ساختارهایی بسازند، شگفتانگیز است. تمدن ما در حال حاضر حدود ۱۵ هزار تراوات انرژی در ساعت مصرف میکند و این مقدار با افزایش جمعیت و اتکای بیشتر به فناوری، افزایش خواهد یافت. برای تخمین میزان مصرف انرژی و سطح توانمندی فناوری تمدنها، مقیاسی به نام مقیاس کارداشف توسعه داده شده است. بر اساس این مقیاس، تمدن ما در حال حاضر در سطح نوع I قرار دارد، که به معنای مصرف توان حدود ۴×۱۰۱۹۴ \times 10^{19}4×۱۰۱۹ ارگ در ثانیه (۴ تراوات) است. اگر تمدنی به سطح نوع II برسد، یعنی مصرف انرژی آن به ۴×۱۰۳۳۴ \times 10^{33}4×۱۰۳۳ ارگ در ثانیه (۴۰۰ تریلیون تراوات) برسد، احتمالاً توانایی و شاید نیاز به ساخت سازههای دایسون را خواهد داشت.
ساخت یک کره کامل یا حتی کرهای با ماهوارههای مداری به میزان عظیمی از مواد نیاز دارد. بهطور مثال، یک کره با شعاع یک واحد نجومی (فاصله میانگین زمین تا خورشید) به موادی بیشتر از کل مواد موجود در منظومه شمسی نیاز دارد. بنابراین، محتملتر است که تمدنها به ساخت سازههای حلقهای روی آورند. چنین حلقههایی میتوانند مقدار قابلتوجهی از انرژی ستاره را مهار کنند. اما اگر حلقهای پیرامون یک تپاختر ساخته شود، ممکن است بتواند انرژی بسیار بیشتری، در حدود ۱۰ هزار تریلیون تراوات، جمعآوری کند، مشروط بر اینکه پرتو ضربانی ستاره رهگیری شود.
در مقالهای که توسط اوگتای کایالی از دانشگاه فناوری میشیگان و تیم او نوشته شده، آنها پیشنهاد میدهند که منحنیهای نوری تپاخترها برای یافتن ویژگیهایی که ممکن است حضور حلقههای دایسون را نشان دهد، بیشتر بررسی شوند. این ویژگیها به اعتقاد تیم پژوهشی ناشی از تأثیر برخورد پرتو تپاختر به ساختار حلقه هستند. این پرتوها با سرعتهای ابرنوری حرکت میکنند که میتواند باعث ایجاد تصاویر متعدد از نقطه تپاختر بر روی حلقه دایسون بهطور همزمان شود. چنین اثراتی ممکن است در تحلیل منحنیهای نوری مشاهده شود. پدیدهای مشابه زمانی رخ میدهد که حلقههای غبار توسط تابش تپاختر روشن شوند.
این پژوهش نه تنها مرزهای علم را به سوی درک بهتر از جهان گسترش میدهد، بلکه چشماندازی از آنچه تمدنهای پیشرفته ممکن است در آینده بسازند، ارائه میدهد.
