Двойные звездные системы увеличивают шансы на существование сфер Дайсона.

Задолго до первых космических полетов человечество уже размышляло о Вселенной и «замечало» разумные цивилизации, развивающиеся на значительно более высоком уровне. Логика подсказывает, что им необходимо огромное количество энергии и пространства. В результате, писатели-фантасты вдохновили астрофизиков на попытки создать грандиозные астроинженерные конструкции: после прочтения книги Олафа Стэплдона «Создатель звезд» британский физик Фримен Дайсон предложил концепцию «сферы Дайсона».

Основная идея заключается в предотвращении расточительства, которое происходит на планете, даже если ее населяют самые высокоразвитые существа: большая часть энергии от родительской звезды уходит «в никуда», а лишь незначительная часть улавливается и используется. Поэтому Фримен Дайсон в 1960 году пришел к выводу, что для цивилизации было бы целесообразно окружить свое солнце огромной сферой, которая могла бы улавливать все или почти все световые лучи.

Кстати, примерно в то же время советский астрофизик Николай Кардашев разработал шкалу развития цивилизаций, где человечество еще не достигло первой, самой низкой ступени — она подразумевает полное использование всех доступных источников энергии на планете. Реализация сферы Дайсона приблизила бы нас ко второй ступени — уровню максимального использования энергии звезды. Несколько лет спустя цикл «Мир-Кольцо» Ларри Нивена расширил эту концепцию, предлагая идею создания конструкции, вокруг светила, на которой можно было бы жить.

Вскоре все это стало восприниматься как фантазии, далекие от реальности. Основная проблема заключается в том, что для стабильного существования мегаструктура должна идеально держаться вокруг звезды, а любое незначительное возмущение может сместить ее, создавая неравномерное гравитационное воздействие, что приведет к разрушению.

Однако недавно исследователь из Университета Глазго (Великобритания) Колин Макиннес предположил, что при определенных условиях физические законы могут позволять гравитационную стабильность таких мегаструктур. Своими расчетами он поделился в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Его вычисления показывают, что сфера Дайсона и мир-кольцо могут оставаться стабильными, если такая конструкция построена в двойной звездной системе с незначительными различиями в массе. При этом сфера или кольцо должно окружать звезду меньшей массы. Астрофизик обнаружил несколько различных вариантов, в которых такая конструкция достигает «равновесия».

Макиннес также рассмотрел возможность размещения мегаструктур не вокруг одной из звезд, а в одной из создаваемых ими областей «равновесия» — так называемых точках Лагранжа. В заключение, он обнаружил, что по той же схеме подобное искусственное сооружение могло бы быть устойчивым в системе «звезда — планета» или даже «планета — спутник».