Астрономите са намерили 7 обекта кандидати за сфери на Дайсън

Ваня Милева Последна промяна на 10 май 2024 в 16:02 1528 0

Цивилизация може да построи нещо толкова масивно и сложно само ако е достигнала ниво II по скалата на Кардашев.
Цивилизация може да построи нещо толкова масивно и сложно само ако е достигнала ниво II по скалата на Кардашев.

Има нещо поетично в опита на човечеството да открие други цивилизации някъде в простора на Млечния път. Има и нещо безсмислено в това. Но без съмнение хората няма да спрат.

Една група учени смята, че може вече да са открити техносигнатури от сферите на Дайсън на технологична цивилизация, но откриването е скрито в огромните количества астрономически данни.

Сферата на Дайсън е хипотетичен инженерен проект, който само високо напреднали цивилизации могат да построят. В този смисъл "напреднала" означава почти невъобразима технологична мощ, която би позволила на една цивилизация да изгради структура около цяла звезда. Тези сфери на Дайсън ще позволят на една цивилизация да овладее цялата енергия на една звезда.

Цивилизация може да построи нещо толкова масивно и сложно само ако е достигнала ниво II по скалата на Кардашев.

Скала на Кардашев

Степента на развитие на дадена цивилизация може да се разгледа в зависимостта от енергията, която тя може да контролира. Това е т.нар. скала на Кардашев. Цивилизациите от първи тип могат да контролират и да използват енергията на своята планета. Ние почти сме достигнали този етап. Цивилизация от втори тип би могла да използва енергията на цялата Слънчева система, а от трети тип – енергията на цялата галактика.

Сферата на Дайсън може да бъде техносигнатура и екип от изследователи от Швеция, Индия, Великобритания и САЩ са разработили начин за търсене на техносигнатура на сфера на Дайсън, който те наричат проект "Хефест" (​​Project Hephaistos) на името на гръцкия бог-ковач на огъня.

Резултатите са публикувани в Monthly Notices of the Royal Academy of Sciences. Водещият автор е Матиас Суазо (Matías Suazo), докторант в катедрата по физика и астрономия в университета в Упсала в Швеция. Това е вторият документ, представящ проекта "Хефест". Първият е публикуван през 2022.

"В това изследване представяме цялостно търсене на частични сфери на Дайсън чрез анализиране на оптични и инфрачервени наблюдения от спътниците Gaia, 2MASS и WISE", пишат авторите.

Това са мащабни астрономически изследвания, предназначени за различни цели. Всеки един от тях генерира огромно количество данни от отделни звезди.

"Тази втора статия изследва фотометрията Gaia DR3, 2MASS и WISE на ~5 милиона източника, за да изгради каталог на потенциални сфери на Дайсън", обясняват авторите.

Преравянето на всички тези данни е трудна задача. В тази работа екипът от изследователи е разработил специален канал за данни, за да си проправи път през комбинираните данни от трите проучвания. Те посочват, че търсят частично завършени сфери, които биха излъчвали допълнително инфрачервено лъчение.

"Тази структура ще излъчва отпадъчна топлина под формата на средно инфрачервено лъчение, което в допълнение към нивото на завършеност на структурата ще зависи от нейната ефективна температура", пишат Суазо и колегите му.

Проблемът е, че те не са единствените обекти, които правят това. Много природни обекти също излъчват допълнителна инфрачервена радиация като околозвездни прахови пръстени и мъглявини. Фоновите галактики също могат да излъчват излишно инфрачервено лъчение и да създават фалшиви положителни резултати.

Изследователите използват софтуерна верига, конвейр, където изходът на всеки елемент е вход на следващия, за да филтрира данните.

"Разработен е специализиран софтуерен конвейр за идентифициране на потенциални кандидати за сфери на Дайсън, фокусирани върху откриването на източници, които показват аномални инфрачервени излишъци, които не могат да бъдат приписани на нито един известен естествен източник на такова лъчение", обясняват изследователите.

Тази блок-схема показва как изглежда конвейрът.Тази блок-схема от изследването илюстрира процеса, разработен от екипа, за да намери кандидати за сфери на Дайсън. Всяка стъпка в тръбопровода филтрира обектите, които не съответстват на очакваните емисии от Dyson Spheres. Кредит: Suazo et al. 2024 г.

Този конвейр е само първата стъпка. Екипът подлага списъка с кандидати на по-нататъшно изследване въз основа на фактори като H-алфа емисии, оптична променливост и астрометрия.

H-алфа

Във физиката и астрономията, H-алфа, или още обозначавана Hα, е специфична емисионна линия на водорода с дължина на вълната от 6562,8Å (656,28nm).

Съгласно атомния модел на Бор, свързаните електрони не могат да имат произволни енергии, а заемат точно определени нива. Тези енергетични нива се обозначават с главното квантово число (n = 1, 2, 3, ...). Електроните се намират в някое от тези състояния, и преминават от едно в друго само ако получат или излъчат енергия строго равна на разликата между енергиите на двете нива, между които става преходът.

H-алфа има дължина на вълната от 656.281 nm, което отговаря на червената част от видимия спектър и позволява на астрономите да наблюдават излъчването на йонизираните междузвездни облаци и други астрофизични обекти.

368 източника са оцелели след последното пресяване. От тях 328 са отхвърлени като замърсени, 29 са отхвърлени като неправилни и 4 са отхвърлени като мъглявини.

Така остават само 7 потенциални сфери на Дайсън от около 5 милиона първоначални обекта и изследователите са уверени, че тези 7 са легитимни.

"Всички източници са ясни излъчватели със среден инфрачервен диапазон без ясни замърсители или сигнатури, които показват очевиден произход от среден инфрачервен диапазон", обясняват авторите.


Тази кръгова диаграма показва разбивката на 368 източника, преминали през филтъра. Само 7 обекта от милиони са обозначени като кандидати за сфери на Дайсън. Кредит: Suazo et al. 2024 г.

Това са седемте най-силни кандидати, но изследователите знаят, че те все още са само кандидати. Може да има и други причини, поради които седемте обекта да излъчват допълнителна инфрачервена радиация.

"Наличието на топли дискове от отломки около нашите кандидати остава правдоподобно обяснение за инфрачервения излишък на нашите източници", обясняват авторите.

Но техните кандидати изглежда са звезди тип M (червени джуджета), а дисковете с отломки около M-джуджетата са много редки. Това обаче става сложно, защото някои изследвания предполагат, че дисковете от отломки около М-джуджетата се образуват по различен начин и се представят по различен начин. Един тип дискове от отломки, наречени Extreme Debris Disks (EDD), могат да обяснят част от яркостта, която екипът вижда около своите кандидати.

"Но тези източници никога не са били наблюдавани във връзка с М джуджетата", пишат Суазо и неговите съавтори.

Това оставя екипа с три въпроса: "Дали нашите кандидати са странни млади звезди, чието излъчване не се променя с времето? М-джуджетата от тези звезди са с екстремна частична светимост? Или нещо съвсем различно?"

Тази графика от изследването показва седемте кандидата, нанесени върху диаграма цвят-величина. Това показва, че и седемте са М-джуджета. Кредит: Suazo et al. 2024 г.

"След като анализирахме оптичната/NIR/MIR фотометрия на ~5 x 106 източници, открихме 7 очевидни M джуджета, показващи инфрачервен излишък от неясна природа, който е съвместим с нашите модели на сфери на Дайсън", пишат изследователите в своето заключение. Има естествени обяснения за излишната инфрачервена светлина, идваща от тези 7, "Но ни едно от тях не обяснява ясно подобно явление при кандидатите, особено като се има предвид, че всички са М джуджета."

Изследователите казват, че последващата оптична спектроскопия ще помогне да се разберат по-добре тези 7 източника. По-доброто разбиране на H-алфа емисиите е особено ценно, тъй като те могат да идват и от млади дискове.

"По-специално, анализирането на спектралната област около H-алфа може да ни помогне в крайна сметка да изхвърлим или да проверим наличието на млади дискове", пишат изследователите.

"Определено са необходими допълнителни анализи, за да се разкрие истинската природа на тези източници", заключават авторите.

Справка: Project Hephaistos – II. Dyson sphere candidates from Gaia DR3, 2MASS, and WISE; Matías Suazo, Erik Zackrisson, Priyatam K Mahto, Fabian Lundell, Carl Nettelblad, Andreas J Korn, Jason T Wright, Suman Majumdar; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, stae1186, https://doi.org/10.1093/mnras/stae1186 

ИзточникAstronomers are on the Hunt for Dyson Spheres, Universe Today

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !