Sfera Dysona

Sfera Dysona – hipotetyczna megastruktura opisana po raz pierwszy w 1959^[a] roku przez amerykańskiego fizyka i futurologa Freemana Dysona w czasopiśmie naukowym „Science”, w artykule zatytułowanym „Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation”. Zgodnie z założeniami autora odpowiednio zaawansowana cywilizacja (raczej od drugiego stopnia rozwoju w skali Kardaszowa) byłaby zdolna do wybudowania ogromnej konstrukcji, która całkowicie otaczałaby gwiazdę, umożliwiając wykorzystanie prawie całej energii wypromieniowywanej przez gwiazdę na użytek cywilizacji^[b].

Projekt Sfery Dysona

Warianty konstrukcyjne sfery

Bardziej realistyczna wizualizacja „roju” kolektorów orbitujących wokół gwiazdy

Najczęściej przedstawianym wariantem jest pełna sfera o grubości ścian około 3 metrów i średnicy przekraczającej średnicę orbity Wenus. Sam Dyson w odpowiedzi na liczne listy dotyczące oryginalnej pracy stwierdził, że jego koncepcja została źle zrozumiana i rozważał on raczej „rój” mniejszych ciał, poruszających się po niezależnych (choć bliskich) orbitach^[1].

Istotną wadą konstrukcyjną kompletnej sfery jest fakt, że taka konstrukcja nie jest grawitacyjnie stabilna. Wypadkowa siła przyciągania między sferą a jakimkolwiek obiektem wewnątrz – w tym gwiazdą – jest równa zero. Wynika stąd, że bez aktywnego wspomagania (np. magnetycznego) sfera może łatwo zdryfować i zderzyć się z powierzchnią gwiazdy, wywołując katastrofalne skutki. Inny problem stanowi wymagana wytrzymałość materiału^[2].

Perspektywy obserwacyjne

Ponieważ promieniowanie elektromagnetyczne gwiazdy w zakresie widzialnego spektrum byłoby całkowicie blokowane przez konstrukcję, Dyson zaproponował, aby w poszukiwaniu pozaziemskich cywilizacji astronomowie koncentrowali się na wykrywaniu silnych źródeł promieniowania podczerwonego, wytwarzanego przez nagrzane ściany sfery.

Poszukiwanie zaproponowanej przez Dysona nadwyżki podczerwieni w widmie gwiazd zostało włączone do programu obserwacji zarówno przez projekt SETI, jak i naukowców z Fermilabu.

14 września 2015 roku naukowcy z Cornell University opublikowali nietypowe wnioski z badań wahań jasności gwiazdy KIC 8462852, z danych zebranych przez Kosmiczny Teleskop Keplera, które sugerowały nieokresowe, sięgające 20% spadki jasności. Jako prawdopodobne wyjaśnienie takich wyników podali możliwość okrążania gwiazdy przez zbity obłok pyłu – pozostałości po kometach^[3].

Po dalszych badaniach część naukowców, w tym Jason Wright – astronom z Pennsylvania State University, zasugerowała kontrowersyjne rozwiązanie anomalii KIC 8462852. Według Wrighta za nieprawidłowości może odpowiadać rój sztucznie wytworzonych urządzeń do pozyskiwania energii z gwiazdy (coś na kształt zalążka sfery Dysona lub satelitów Dysona-Harropa, które mogą być przejawem występowania cywilizacji typu II w skali Kardaszowa^[4]). Wyjaśnienie to jest zgodne z sugerowanymi wcześniej przez członków projektu SETI postulatami, że najłatwiej będzie nam wykryć pozaziemskie cywilizacje, odnajdując ich technologiczne wielkie konstrukcje orbitujące wokół gwiazd^[5][6].

W fantastyce naukowej

Sfery Dysona pojawiają się w różnych publikacjach z zakresu fantastyki naukowej:

• w serialu Star Trek: Następne pokolenie, w odcinku Relics, jako kompletna sfera otaczająca gwiazdę, relikt nieistniejącej cywilizacji.
• w książce Odyssey One w tomie 2, jako rój a nie sfera budowana przez ponad sto lat
• w serii Gwiazda Pandory Petera F. Hamiltona
• w grze Stellaris, jako kompletna sfera, możliwa do budowy przez wszystkie cywilizacje, po odkryciu odpowiednich tradycji jedności oraz odpowiednich technologii
• w grze Dyson Sphere Program
• w grze Star Wars: The Old Republic w dodatku "Knights of the Eternal Throne", a następnie w aktualizacji 5.1 "War for Iokath". Iokath jest przedstawiona jako sfera otaczająca gwiazdę, na której wymarła cywilizacja zbudowała superbroń, o którą ścierają się siły Odrodzonego Imperium Sithów i Republiki Galaktycznej oraz Sojuszu prowadzonego przez gracza.
• w powieści "Kogga z czarnego słońca" Bohdana Peteckiego

Zobacz też

• pierścień Nivena
• mózg matrioszka
• satelita Dysona–Harropa

Uwagi

1. Pierwotnie koncepcja ta pojawiła się w 1937 w książce filozofa Olafa Stapledona Star Maker z której Freeman Dyson zaczerpnął inspirację
2. We wspomnianym artykule Dyson zaproponował pewnego rodzaju biosferę, jednak później autorzy fantastyki naukowej rozwinęli jego pomysł przedstawiając sferę jako stały obiekt całkowicie otaczający gwiazdę