В 1960 году американский физик Фримен Дайсон предположил, что высокоразвитые внеземные цивилизации создают гигантские астроинженерные конструкции вокруг своих звезд, позволяющие эффективно использовать их энергию. Он описывал сферическую оболочку, построенную вокруг родительской звезды, с радиусом, сопоставимым с радиусами планетарных орбит. Позже эти гипотетические сооружения были названы сферами Дайсона.
Если такие мегаструктуры действительно существуют в космосе, их можно теоретически обнаружить по избыточному инфракрасному излучению, исходящему от нагреваемой изнутри искусственной оболочки. Иными словами, признак сферы Дайсона — это источник инфракрасного излучения с необычным спектром, который плохо объясняется астрофизическими процессами, но соответствует моделям сфер Дайсона с температурой от 100 до 700 кельвин. Более 60 лет астрономы ищут такие объекты, анализируя данные о космических телах с аномальным излучением.
В 2024 году две команды астрономов из Швеции и Италии опубликовали статью с результатами поиска кандидатов в сферы Дайсона. Ученые проанализировали пять миллионов звезд Млечного Пути и выявили семь кандидатов с признаками избыточного инфракрасного излучения. Все семь находились вблизи красных карликов (спектральный класс M).
Астрофизики из Великобритании, Мальты и участники американского проекта по поиску внеземных цивилизаций SETI решили выяснить, что собой представляют ранее обнаруженные объекты и действительно ли их можно считать кандидатами в сферы Дайсона. Ученые сосредоточились на самом ярком кандидате — объекте G.
Этот объект был выбран по двум причинам. Во-первых, данные инфракрасного космического телескопа WISE, с которым работала предыдущая команда исследователей, показали, что предполагаемая сфера излучает избыточное тепло в ИК-диапазоне. Это соответствовало теории Фримена Дайсона: гипотетическая оболочка вокруг звезды должна поглощать ее свет и переизлучать энергию в виде тепла.
Во-вторых, объект G оказался самым ярким в радиодиапазоне среди всех кандидатов. Это дало повод полагать, что инопланетная цивилизация может использовать радиотехнологии (например, для передачи энергии или сброса «тепловых отходов» через радиоволны).
Для проверки гипотезы астрофизики использовали наземную сеть из семи радиотелескопов, объединенных в интерферометр — e-MERLIN (Великобритания). Он обеспечивает высокое разрешение, что помогает отличить компактные источники, такие как сфера Дайсона, от протяженных — галактик. Также была задействована европейская РСДБ-сеть — глобальная сеть радиотелескопов, способных фиксировать мельчайшие детали в радиосигналах.
Анализ данных показал, что истинный источник радиоволн (с температурой 108 кельвин) находится далеко за пределами Млечного Пути, его координаты не совпали с положением объекта-кандидата. Таким образом, он расположен за красным карликом, вокруг которого исследователи предполагали существование гипотетической сферы Дайсона. Сигналы источника «наложились» на данные наблюдений, создавая иллюзию техносигнатуры. Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.org.
Выяснилось, что природа объекта G объясняется фоновым источником радиоизлучения — активным галактическим ядром (AGN) — сверхмассивной черной дырой в центре далекой галактики. Эта черная дыра поглощает окружающее вещество, а затем «выплевывает» энергию в виде радиоволн. AGN часто окружены пылевыми облаками, которые нагреваются и светятся в инфракрасном диапазоне. В результате возникает «двойной» эффект: активное галактическое ядро ярко «светится» в радио- и ИК-диапазонах, имитируя признаки сферы Дайсона.
Дополнительный анализ других кандидатов в сферы Дайсона показал, что природа как минимум еще двух из них также может быть объяснена фоновым источником радиоизлучения — активными галактическими ядрами.
Космический телескоп оптического диапазона Gaia и инфракрасная орбитальная обсерватория WISE, с которыми работали астрономы из Швеции и Италии, не смогли отличить близкую звезду с гипотетической мегаструктурой от далекого активного ядра галактики. Только наземные радиотелескопы с высоким разрешением, такие как e-MERLIN, смогли «увидеть» разницу.
Ученые не нашли доказательств существования сфер Дайсона среди трех проверенных кандидатов, но получили новые данные для анализа космических наблюдений. Это шаг вперед, а не тупик — теперь поиск станет еще более точным.
Астрофизики планируют проверить оставшиеся кандидаты с помощью радиотелескопов нового поколения, таких как крупнейший в мире радиоинтерферометр SKA (Square Kilometer Array), открытие которого ожидается в конце 2020-х годов. Его чувствительность будет в 50 раз выше, чем у современных инструментов. Если сферы Дайсона существуют, SKA сможет быстро отличить их от космического «шума».