Trouver la vie est peut-être le but principal et le plus recherché de l'astronomie, de préférence intelligent, quelque part en dehors de la Terre. Étant donné la facilité avec laquelle la vie se propage et se multiplie sur notre planète d'origine, et les ingrédients de la vie dans tout l'univers, il est difficile de conclure que nous sommes seuls dans l'univers. Il y a environ 400 milliards d'étoiles dans la seule galaxie de la Voie lactée, chacune avec sa propre histoire et ses chances d'émergence de la vie. Malgré la façon dont les gens sont devenus technologiquement avancés, les recherches de civilisations extraterrestres échouent, peut-être parce que les civilisations technologiquement avancées ne communiquent pas comme nous sommes habitués. Mais une civilisation suffisamment avancée pourrait construire une sphère autour de son soleil - la sphère Dyson - pour absorber 100% de son énergie. Incroyablemais nous avons la technologie pour les détecter. Si, bien sûr, ils existent.
Roy Dyson est considéré comme un pas vers la sphère Dyson, lorsque la lumière est bloquée par une série de vaisseaux spatiaux volant devant l'étoile.
Sur Terre, la quantité d'énergie dont nous disposons est déterminée par la quantité de lumière solaire frappant la surface de notre planète. À la distance de la Terre du Soleil, cela équivaut à peu près à 1300 watts par mètre carré, mais tombe à 1000 si la lumière est forcée de traverser l'atmosphère. Si nous couvrions l'espace au-dessus de l'atmosphère terrestre avec des panneaux solaires, nous collecterions 166 millions de gigawatts d'énergie, tout le temps, sur toute la Terre. C'est une quantité d'énergie colossale: même une seconde d'un tel flux pourrait fournir de l'énergie aux terriens pendant une année entière. Mais seule une partie de cette énergie est produite par le Soleil. Il existe également d'autres moyens.
Le concept de centrale solaire spatiale existe depuis longtemps, mais personne n'osait même penser à un réseau de milliards de kilomètres. Une sphère ou un essaim de Dyson irait encore plus loin, encerclant ou recouvrant le Soleil lui-même.
Par exemple, nous pourrions construire un essaim dans l'espace pour collecter encore plus d'énergie du soleil. Imaginez une grande flotte de vaisseaux spatiaux se déplaçant dans un anneau ou une série d'anneaux avec une grande zone de collecte. Cette énergie pourrait être utilisée dans n'importe quel but: elle pourrait être dirigée vers la Terre dans un faisceau, elle pourrait être utilisée in situ pour créer un réseau dans tout le système solaire, ou pour des communications interplanétaires ou interstellaires. C'est de là que vient l'idée de mégastructures extraterrestres - qui a été proposée comme l'une des explications du phénomène d'obscurcissement de l'étoile de Tabby.
La mégastructure la plus ambitieuse, cependant, sera la sphère dite de Dyson: une enveloppe autour d'une étoile qui absorbe toute son énergie. Nous pourrions le faire en dévorant une petite planète comme Mercure, en la décomposant en fer et en oxygène et en créant une surface réfléchissante d'hématite. Si une civilisation extraterrestre faisait de même, la coquille cacherait complètement l'étoile, la rendant pratiquement indétectable.
La sphère Dyson couvrira complètement l'étoile, absorbant tout son rayonnement ultraviolet et visible. Seuls les rayons infrarouges et les ondes longues passeront à travers.
En tout cas, indétectable pour les télescopes opérant dans le spectre visible de la lumière, car une telle sphère bloquerait complètement la lumière de l'étoile. Mais même une surface hautement réfléchissante doit absorber une partie de l'énergie. Et si l'énergie est absorbée au fil du temps, elle doit être redirigée quelque part afin de maintenir une température stable. Par conséquent, l'énergie doit sortir dans l'Univers, même s'il n'y a pas de lumière visible. Comme la Terre irradie de l'énergie infrarouge la nuit, la sphère Dyson le sera.
Vidéo promotionelle:
La nuit, la Terre émet des signaux électromagnétiques, mais la grande majorité se trouve dans la gamme infrarouge, car la lumière du soleil et la chaleur absorbée pendant la journée sont envoyées dans l'espace.
L'Agence spatiale européenne a récemment publié un vaste ensemble de données du satellite le plus puissant à avoir jamais cartographié et exploré les étoiles de la Voie lactée: Gaia. Il a réussi à collecter des informations sur 1,7 milliard d'étoiles dans notre galaxie, ce qui nous a permis de créer la carte 3D la plus complexe des étoiles de la Voie lactée. Ce sont loin de toutes les étoiles, mais un ordre de grandeur supérieur à celui enregistré auparavant.
L'une des grandes choses que Gaia a pu mesurer était la couleur et la magnitude de nombreuses étoiles, des naines rouges pâles (et même des naines brunes) aux restes stellaires comme les naines blanches, les étoiles de la séquence principale, les géants et les supergiants qui brillent le plus. Mais Gaia a observé non seulement dans le visible, mais également dans le proche infrarouge, ce qui signifie qu'il a vu des objets cachés aux yeux des gens. Parmi eux se trouvent des étoiles supercoldes, à la fois géantes et naines. Et les sphères Dyson, si elles existent et ont des profils température / luminosité spécifiques.
La grande ligne en gras qui traverse le diagramme du bas à gauche vers le haut à droite est la séquence principale qui contient les étoiles fusionnant l'hydrogène en hélium. En haut à droite se trouvent des étoiles en phase géante ou super géante: elles brûlent des éléments plus lourds et s'étendent vers des tailles beaucoup plus grandes. Même s'ils brillent plus fort, leur température est plus basse car l'énergie est dispersée sur une grande surface émettant de l'énergie.
La sphère Dyson fait à peu près la même chose, mais avec une étoile normale ou de faible masse. Vous créez une grande surface à partir de laquelle l'énergie de l'étoile va s'échapper, et elle rayonne à une température plus basse, tout en fournissant la même énergie totale. La signature infrarouge, en théorie, devrait nous donner une sphère similaire, mais le satellite Gaia a suggéré une autre option, découverte par Eric Zakrisson: l'écart entre la distance basée sur la luminosité et la distance de parallaxe.
La méthode de parallaxe, utilisée depuis les années 1800, consiste à observer le changement de position d'une étoile à côté d'une étoile de fond plus éloignée. Si les distances de parallaxe et de luminosité de l'étoile ne coïncident pas, cela peut expliquer la mégastructure extraterrestre … ou que l'étoile est dans un système binaire.
Lorsque vous déduisez une distance basée sur la lumière que vous observez, puis que vous la mesurez d'une manière complètement différente (en utilisant la géométrie), les deux nombres doivent correspondre. Le fait que Gaia ait vu de multiples divergences pourrait indiquer différentes choses, y compris les structures des extraterrestres. La nature humaine est telle que nous cherchons immédiatement l'explication la plus fantastique. Mais une raison plus banale et raisonnable serait que les étoiles ont des compagnons doubles: c'est un phénomène assez courant dans l'Univers. L'absence de rayonnement infrarouge en excès requis pour des structures comme la sphère de Dyson nous éloigne de l'hypothèse des extraterrestres et de leurs structures.
Un certain nombre d'observatoires, y compris le vaisseau spatial Gaia, ont des technologies qui, en principe, sont capables de détecter des sphères Dyson qui sont à plusieurs milliers d'années-lumière de la Terre, en supposant qu'elles sont à la même distance d'une étoile comme le Soleil que la Terre est de notre étoile. Une étoile naine rouge devrait être visible dans les yeux de Gaia avec une petite sphère de Dyson jusqu'à une centaine d'années-lumière, mais une étoile géante ou super géante serait visible de pratiquement n'importe où dans la galaxie. Parmi les 1,7 milliard d'objets assemblés par Gaia, on pouvait trouver des sphères Dyson en construction. Et en comparant les données des observatoires infrarouges, on pourrait trouver des sphères Dyson prêtes à l'emploi qui émettent suffisamment d'énergie. Au moment de cette publication, cependant, aucune sphère Dyson n'a été trouvée dans la Voie lactée.
Mais cela ne veut pas dire qu'ils n'existent pas; cela signifie que, s'ils le sont, nous ne les avons pas encore vus. Les sphères de Dyson sont peut-être plus éloignées que Gaia ne le voit, près d'étoiles plus petites. Les observatoires infrarouges comme WISE définissent les limites de la recherche, et les observatoires de nouvelle génération pourraient potentiellement détecter une signature d'évacuation de la chaleur d'un tel objet.
Compte tenu de la gamme complète d'observatoires qui ont étudié le ciel, il est relativement sûr de dire que nous n'avons pas encore trouvé de sphères Dyson pour le moment. Peut-être, quelque part, il y a des extraterrestres intelligents, utilisant entièrement toute l'énergie de leurs étoiles et créant d'énormes empires transplanétaires, mais il n'y a aucune preuve de cela. Il n'y a qu'une seule conclusion raisonnable: notre galaxie, pour autant que nous puissions en juger, ne possède pas ces structures extraterrestres géantes.
Ilya Khel
