En 2015, l'astronome Tabetha Boyajian et ses collègues ont annoncé la découverte de fluctuations de lumière inhabituelles provenant d'une star à environ 1500 années-lumière. Il est devenu connu sous le nom de « Tabby's Star » ou « Boyajian's Star », et les modifications particulières de la lumière transmise à la Terre ont rapidement attiré l'attention.
Entre autres spéculations, l'idée d'une mégastructure autour de l'étoile, comme un essaim de Dyson, a été examinée avant qu'elle ne soit exclue comme la cause de la gradation particulière, bien que la cause de la tendance à long terme reste inconnue.
Cependant, l'idée de mégastructures construites autour des étoiles par des civilisations avancées est restée intéressante. Dans une étude dans Le journal astrophysiqueBrian C. Lacki du projet d'écoute révolutionnaire à Oxford, au Royaume-Uni, demande « Même si chaque star abrite une vie intelligente à un moment donné au cours de sa durée de vie, les chances sont contre nous les observant à moins que la durée de vie des technosignatures ne soit plusieurs millions d'années. » Mais il poursuit: « S'ils sont de courte durée, certains technosignatures pourraient-ils grandement surmonter leurs créateurs? »
Au fur et à mesure que les civilisations terrestres ont progressé, elles ont nécessité des quantités croissantes d'énergie, et cela sera vraisemblablement vrai pour les autres civilisations de l'univers.
Après avoir utilisé tous les incidents en lumière des étoiles sur leur planète, les extraterrestres pourraient chercher à utiliser toute l'énergie de leur étoile en construisant une mégastructure de capture autour d'elle, comme une sphère de dyson, une coquille mince construite en démontant les planètes et d'autres corps massifs dans leur système solaire.
Lorsque Dyson a étudié le concept en 1960 – créant l'idée originale à l'auteur britannique de la science-fiction Olaf Stapledon en 1937 – il a affirmé qu'un obus rigide serait instable, qui a été montré mathématiquement en 1985; Les instabilités gravitationnelles et les contraintes des matériaux dépassent de loin les matériaux les plus forts et le déchireraient rapidement.
Cependant, un « essaim de dyson » pourrait être construit à la place, une mégastructure composée de parties d'une coquille, de satellites fonctionnant comme des habitats en orbite ou des collectionneurs d'énergie solaire.
Si un mégaswarm de Dyson dans notre système solaire couvrait même un dixième de 1% de la zone sphérique à la distance terrestre-dimanche, il capturerait toujours deux millions d'énergie solaire plus par rapport à tous les incidents de lumière du soleil sur Terre.
À mesure que la «fraction de couverture» de l'essaim approchait 1, la civilisation deviendrait une population de type II sur l'échelle d'énergie de Kardashev, avec d'énormes quantités de puissance à leur disposition.
Il y a une autre raison pour laquelle une espèce pourrait construire un mégas-gagne – pour servir de technosignature qui communique leur présence à d'autres dans la galaxie, pontant non seulement les distances cosmiques, mais, même si la civilisation disparaît, les éons du temps.
Les parties de la coquille pourraient avoir des formes distinctes qui occulteraient partiellement la lumière sortante de leur étoile, semblable à la méthode populaire de la courbe de lumière de transit par laquelle les astronomes ont découvert les exoplanètes les plus connues. Mais si leurs capacités techniques ou leur civilisation entière disparaissaient, combien de temps le mégas-gagne resterait-il en place?
Un tel mégas-gagne aurait besoin d'un système de contrôle des guidages, actif ou automatisé, car il serait sensible aux collisions entre ses éléments car d'autres corps de son système solaire exerceraient des forces légèrement différentes sur chaque élément.
Si le système de contrôle commençait à échouer en partie ou en tout – une inévitabilité apparemment en raison de ruptures technologiques – les instabilités gravitationnelles créeront des collisions entre les membres de l'essaim, alors finalement une cascade de collisions, semblable à la façon dont les déchets spatiaux sont en collision (et se colliseront plus souvent) dans l'orbite de la Terre, conduisant à un nombre de bouleilles de neige en cas de collision appelée le syndrome de Kessler, à moins que l'espace ne soit réduit par le nettoyage.
Backi utilise un raisonnement géométrique et créatif et créatif pour décrire et prédire analytiquement l'évolution des éléments dans un mégaswarm potentiel. Parce que la vue d'au moins un élément d'un essaim d'éléments d'occultation et de transit doit être capable d'être vu sous n'importe quel angle, il devrait avoir un nombre minimum d'éléments (de la taille des planètes, mais beaucoup plus mince) qui dépend de leur distance de leur étoile et du rayon de l'étoile; Pour une étoile qui est un jumeau du soleil au moins 340 éléments sont nécessaires.
Pour un tel essaim minimal dont les éléments sont randomisés en vitesse, Lacki calcule que le temps moyen entre les collisions des éléments serait d'un million d'années, mais, parce que quelques collisions se produisent bien avant le temps moyen, le temps vers une « cascade » de collisions, lorsque l'essaim est à la terre à des fragments et à la poussière, n'est que de 41 000 ans.
Ce n'est pas très long si l'intention d'un futur essaim construit par l'homme, par exemple, est de signaler notre présence à la galaxie longtemps après notre départ. « Même si chaque analogue solaire a hébergé un de ces essaims à 1 UA (unité astronomique) une fois au cours de sa durée de vie, » écrit Lacki, « seul sur vingt mille pourrait en avoir encore un à moins qu'ils ne soient activement maintenus. »
Le temps de destruction de l'essaim en cascade augmente considérablement à mesure que le rayon de l'étoile augmente: pour un géant rouge d'une masse solaire et 25 fois le rayon du soleil, il augmente à 5,3 milliards d'années, avec un essaim minimum ayant 4 800 éléments. En revanche, un nain M (nain rouge) dont la masse et le rayon sont, respectivement, 0,2 et 0,1 fois le soleil, auraient 11 occulteurs minimaux et fragments en un peu plus de quatre mois.
Lacki a constaté qu'un meilleur design serait de positionner des éléments autour des anneaux autour de l'étoile, les anneaux augmentant en rayon, tout comme les satellites de la Terre sont à différentes altitudes, de l'orbite basse et géosynchrone. Les collisions intra-ulants seraient alors attendues dans les dizaines de milliers d'années.
Dans tous les cas, Lacki conclut que « les mégas-bras stellaires, sans entretien, devraient être détruits dans la plupart des cas en quelques millions d'années », ce qu'il note concernera combien de temps il faudrait une intelligence extraterrestre pour se propager sur une galaxie.
Parmi les forces qui s'efforceraient de détruire de grandes mégas-bras figurent la pression du rayonnement de l'étoile, l'oblatité de l'étoile et les perturbations gravitationnelles des autres corps du système solaire. Par exemple, Jupiter provoquerait la destruction d'un mégas-bras sur l'orbite de la Terre en quelques centaines de milliers d'années, les calculs sont calculés.
Il spécule qu'une civilisation avancée, surtout si l'utilisation de leur essaim pour l'énergie solaire comme une civilisation Kardashev II serait bien déporties toutes les planètes et les astéroïdes de son système solaire pour minimiser les chances de la destruction de l'essaim des perturbations gravitationnelles.
Une civilisation Kardeshev III, visant à capturer toute la lumière des étoiles de sa galaxie, pourrait dépouiller toutes les planètes de la galaxie, la laissant autrement stérile et dépourvue de vie. Une fois le mégaswarm galactique détruit, il n'y aura aucune possibilité de redémarrage de la vie dans cette immense région de l'espace.
Écrit pour vous par notre auteur David Appell, édité par Sadie Harley, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
