Ateivių megastruktūros nėra tik fantazija? Nauja analizė atskleidė, ko iš tiesų turėtume ieškoti kosmose

Nauja analizė rodo, kad hipotetinės ateivių megastruktūros, skirtos rinkti žvaigždžių energiją ar net keisti žvaigždžių orbitas, gali būti fiziškai įmanomos. Pasak tyrimo autoriaus, tinkamai suprojektuotos tokios konstrukcijos galėtų išlikti stabilios neįsivaizduojamai ilgą laiką.

Dar daugiau – tokios milžiniškos konstrukcijos galėtų skleisti atpažįstamus technosignatūrų požymius. Tai leistų astronomams kryptingiau ieškoti civilizacijų, kurios per savo evoliuciją priartėjo prie aukščiausių vadinamosios Kardaševo skalės lygių (ši skalė civilizacijas skirsto pagal jų gebėjimą įsisavinti energiją).

Šią idėją matematiškai pagrindė Glazgo universiteto inžinerijos mokslininkas Colinas McInnesas. Jis anksčiau modeliuodavo itin didelio masto astronominių projektų įgyvendinamumą, pavyzdžiui, galimą planetų orbitų keitimą. Naujausiame darbe mokslininkas pateikia supaprastintą planą, kaip būtų galima suprojektuoti pasyviai stabilias megastruktūras, tokias kaip žvaigždžių varikliai ar vadinamieji Dysono burbulai.

Žvaigždžių variklis mokslinėje fantastikoje ir teoriniuose svarstymuose apibūdinamas kaip didžiulė atspindinti konstrukcija, gravitaciškai susieta su žvaigžde. Paprasčiausias įsivaizduojamas variantas – plokščias diskas, tačiau, anot C. McInneso, stabilesnė galėtų būti žiedu paremta konstrukcija.

Tokių variklių veikimo principas remiasi žvaigždės spinduliuotės slėgiu: jis galėtų būti panaudotas tam, kad būtų nežymiai pakeista pačios žvaigždės orbita ir ilgainiui perkelta visa planetinė sistema. Teoriškai tai galėtų tapti būdu išvengti civilizacijai lemtingos kosminės katastrofos.

Tuo metu Dysono burbulas – kitokio tipo idėja. Ji numato žvaigždę apsupti tankiu atspindinčių elementų spiečiumi, kad būtų surenkama kuo daugiau jos skleidžiamos energijos. Tokiu būdu būtų galima gauti nepalyginamai daugiau energijos, nei gali suteikti planetiniai procesai.

Tyrime primenama, kad bet kuri civilizacija anksčiau ar vėliau susiduria su ribotais ištekliais ar laiko stoka. Pavyzdžiui, Saulė palaipsniui ryškės ir ilgainiui Žemė taps netinkama gyventi. Todėl itin pažengusioms civilizacijoms teoriškai galėtų prireikti sunkiai suvokiamų energijos kiekių – kitų planetų terraformavimui, dangaus kūnų orbitų keitimui ar tarpžvaigždinėms kelionėms.

Tačiau esminis klausimas – ar tokio masto megastruktūros galėtų būti stabilios be nuolatinės aktyvios kontrolės, kuri neleistų joms nukristi į savo žvaigždę?

Siekdamas tai įvertinti, C. McInnesas atliko skaičiavimus, kuriuose megastruktūros nagrinėjamos kaip trimatės konstrukcijos, o ne kaip taškinės masės be matmenų. Skaičiavimai rodo, kad žvaigždžių varikliai su tolygiai pasiskirsčiusia mase iš esmės būtų nestabilūs. Vis dėlto pasyvus stabilumas galėtų būti pasiekiamas, jei didžioji masės dalis būtų sutelkta žiede, o atspindintis elementas būtų tarsi jo „membrana“ – labiau primenantis tamburiną nei lėkštę.

Panašiai ir statiški Dysono burbulai, kaip teigiama, galėtų būti iš prigimties nestabilūs. Vis dėlto stabilumo galimybė atsirastų tuo atveju, jei burbulas būtų sudarytas iš milžiniško kiekio mažos masės atspindžių, sudarančių labai didelį, tačiau pakankamai tankų „debesį“. Tokiu atveju debesies savoji gravitacija galėtų būti subalansuota su žvaigždės veikiančiomis jėgomis.

„Žvaigždžių variklis iš principo gali būti stabilizuotas naudojant žiedinę konfigūraciją, o Dysono burbulas – jei tankiame debesyje būtų išdėstytas milžiniškas skaičius atspindžių“, – rašo C. McInnesas.

Ilgalaikio stabilumo galimybė taip pat leidžia svarstyti apie seniai apleistas relikvines megastruktūras. Visata yra sena ir nenuspėjama, todėl net pažangiausios būtybės teoriškai galėtų būti „pergyventos“ savo kūrinių, kurie be priežiūros išliktų kaip įspūdingi technologinių gebėjimų (ar klaidų) paminklai.

Nors tokios idėjos skamba neįprastai, mokslininko skaičiavimai remiasi fizikos dėsniais, todėl gali pasiūlyti užuominų, ko ieškoti bandant aptikti nežemiškas civilizacijas.

C. McInnesas svarsto, kad žvaigždines megastruktūras būtų galima atpažinti pagal infraraudonosios spinduliuotės perteklių – netikėtą infraraudonųjų bangų ruožo signalą, neatitinkantį įprastų žvaigždės savybių. Taip pat jos galėtų sukelti kitokius neįprastus pokyčius žvaigždės spektriniame „piršto atspaude“.

„Nors tokie projektai akivaizdžiai yra spekuliatyvūs, itin didelių struktūrų orbitinės dinamikos supratimas, ypač pasyvaus stabilumo sąlygos, gali suteikti įžvalgų apie galimų technosignatūrų savybes SETI tyrimuose“, – daro išvadą C. McInnesas.

Tyrimas paskelbtas žurnale Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.