Задовго до перших польотів у космос людська думка мандрувала Всесвітом і «бачила» там розумні цивілізації на значно вищому рівні розвитку. Логіка підказує, що їм має знадобитися величезна кількість енергії та простору. Так, письменники-фантасти спонукали астрофізиків до спроб спроектувати величезні астромеханічні конструкції: після прочитання книги Олафа Степлдона «Творець зір» британський фізик Фріман Дайсон розробив концепцію «сфери Дайсона».
Її головний сенс — припинення того марнотратства, яке відбувається на планеті, населеній навіть найвищорозвиненими істотами: більша частина енергії батьківської зірки розлітається «в нікуди», а вловлюється і використовується лише мізерна кількість. Тому Фріман Дайсон у 1960 році дійшов висновку, що для цивілізації буде максимально правильним оточити своє сонце величезною сферою, яка буде приймати на себе всі або майже всі промені.
До речі, приблизно в ті ж роки радянський астрофізик Микола Кардашев створив шкалу розвитку цивілізацій, на якій людство ще навіть не досягло першої, найнижчої сходинки — вона передбачає повне використання всіх джерел енергії на планеті. Будівництво сфери Дайсона наблизило б нас уже до другої сходинки — рівню максимального використання енергії зірки. Кілька років потому цикл «Світ-Кільце» Ларрі Нівена доповнив цю картину перспективою створення навколо світла конструкції, на якій можна жити.
Досить швидко все це довелося вважати лише фантазіями, далекими від реальності. Як з’ясувалося, основна проблема в тому, що для стабільного існування мегаструктура повинна триматися навколо зірки ідеально рівно і симетрично, а найменше збурення змістить її і створить нерівномірне дію на неї сили тяжіння, а це означає крах.
Але нещодавно дослідник з Університету Глазго (Великобританія) Колін Макиннес припустив, що насправді за певних умов закони фізики цілком допускають гравітаційну стабільність таких мегаструктур. Своїми розрахунками він поділився в статті, доступній на сервері препринтів arXiv.
Його обчислення показують, що сфера Дайсона та світ-кільце можуть залишатися стабільними, якщо така конструкція побудована в подвійній системі зірок, які не дуже сильно відрізняються за масою. При цьому сфера або кільце повинні оточувати зірку меншої маси. Астрофізик виявив кілька різних варіантів, в яких для подібної конструкції досягається «рівновага».
Макиннес розглянув навіть варіант розміщення мегаструктур не навколо однієї з зірок, а в одній із створюваних ними областей «рівноваги» — так званих точках Лагранжа. Нарешті, він виявив, що за тією ж схемою подібна штучна споруда могла б бути стійкою в системі «зірка — планета» або навіть «планета — супутник».