Når forskere søger efter intelligent liv i universet, står Dyson-sfærer – enorme strukturer, der omslutter stjerner for at indfange deres energi – højt på ønskelisten. Men nye beregninger tyder på, at disse megastrukturer kan være langt mere skrøbelige end hidtil antaget.
Ustabile af natur
Den største udfordring er tyngdekraften. En klassisk Dyson-sfære – en solid struktur omkring en stjerne – vil næsten med garanti være ustabil. Ifølge Newton’s skalsætning (Newton’s shell theorem) har en hul, symmetrisk kugle ingen nettotyngdekraft på noget inden i den.
I praksis betyder det, at en Dyson-sfære ikke har nogen naturlig kraft til at holde den centreret omkring stjernen. Den mindste forstyrrelse kan få strukturen til at drive mod stjernen og kollapse. Det er som at balancere to objekter uden noget, der holder dem på plads.
En mere realistisk løsning er en “Dyson-sværm” – milliarder af individuelle satellitter, der kredser om stjernen. Men det giver nye problemer: En kollision kan udløse en kædereaktion, som hurtigt ødelægger hele strukturen. Det fremgår af en artikel i New Scientist.
Materialer og varme
Selv med avancerede materialer som kulstofnanorør vil de enorme tyngdekrafts- og varmebelastninger føre til strukturelle svagheder. En Dyson-sfære skal også håndtere kolossale mængder spildvarme. Hvis varmestyringssystemerne svigter, kan temperaturerne løbe løbsk og smelte kritiske komponenter.
Ny forklaring på Fermis paradoks
Hypotesen om ustabile Dyson-sfærer kaster nyt lys over det berømte Fermi-paradoks: Hvis der er milliarder af stjerner, hvor intelligente væsener kunne udvikle sig, hvorfor ser vi så ingen tegn på dem?
Hvis deres mest synlige teknologiske landvindinger i sagens natur er kortvarige, er sandsynligheden for, at vi tilfældigvis observerer dem i løbet af deres korte levetid, ekstremt lille – selv hvis universet er fyldt med avancerede civilisationer.
Hvad leder vi efter?
Astronomer søger efter Dyson-sfærer ved at lede efter unormale infrarøde signaturer fra stjerner. En sådan struktur vil absorbere synligt lys og genudstråle det som varme.
Projekt Hephaistos har identificeret syv røde dværgstjerner som mulige kandidater, men senere analyser tyder på, at det infrarøde overskud kan skyldes galakser, der tilfældigvis ligger bag disse stjerner.
Kosmisk arkæologi
Hvis hypotesen om selvdestruktive megastrukturer er korrekt, bør vi måske lede efter rester i stedet for intakte strukturer. Det ville minde mere om kosmisk arkæologi – at lede efter usædvanlige materialesammensætninger i støvskiver omkring stjerner eller andre anomalier, der kunne tyde på, at der engang har eksisteret noget stort.
Fysiske begrænsninger for fremtidig udforskning
Udfordringerne med Dyson-sfærer illustrerer kompleksiteten af de problemer, der kan opstå, når man manipulerer energi på stjerneskala. Som kildematerialet påpeger, er det ikke bare teoretiske bekymringer, men grundlæggende fysiske udfordringer, som enhver civilisation skal overvinde. Inklusive vores egen.
