Знайти життя - це, мабуть, основна і найбажаніша мета астрономії, бажано розумну, де-небудь за межами Землі. З огляду на те, з якою легкістю життя поширюється і розмножується на нашій рідній планеті, а також наявність інгредієнтів для життя всюди у Всесвіті, важко прийти до висновку, що ми самотні у Всесвіті. В одній тільки галактиці Чумацький Шлях близько 400 мільярдів зірок, кожна зі своєю унікальною історією та шансами на появу життя. Незважаючи на те, якими технологічно просунутими стали люди, пошуки позаземних цивілізацій проходять безрезультатно, можливо, тому що технологічно розвинені цивілізації не спілкуються таким чином, яким звикли ми. Але досить просунута цивілізація могла б побудувати сферу навколо свого сонця - сферу Дайсона - щоб поглинати 100% його енергії. Неймовірно, але у нас є технології для їх виявлення. Якщо, звичайно, вони існують.

Рой Дайсона розглядають як крок на шляху до сфери Дайсона, коли світло блокується серією космічних апаратів, що літають перед зіркою.

На Землі кількість енергії, доступне нам, визначається кількістю сонячного світла, що падає на поверхню нашої планети. На відстані Землі від Сонця це приблизно еквівалентно 1300 Вт на квадратний метр, проте падає до 1000, якщо світло змушений проходити через атмосферу. Якби ми покрили простір над атмосферою Землі сонячними панелями, ми збирали б 166 мільйонів гігават енергії, постійно, по всій Землі. Це колосальна кількість енергії: навіть секунда такого потоку могла б забезпечити землян енергією на цілий рік. Але тільки частина цієї енергії виробляється Сонцем. Є й інші способи.

Концепція космічної сонячної електростанції існує давно, але ніхто не насмілювався навіть і подумати про масиві в мільярди кілометрів. Сфера або рій Дайсона пішли б ще далі, оточивши або обернувши панелями саме Сонце.

Наприклад, ми могли б побудувати рій в космосі, щоб збирати ще більше енергії Сонця. Уявіть собі великий флот космічних кораблів, які рухаються в кільці або серії кілець з великою площею збору. Цю енергію можна було б використовувати для будь-яких цілей: її можна було б направляти на Землю в пучку, можна було б задіяти на місці для створення мережі по всій Сонячній системі, або для міжпланетних або міжзоряних комунікацій. Ось звідки народилася ідея Мегаструктури інопланетян - які пропонувалися в якості одного з пояснень феномена затемнення зірки Таббі .

Однак найбільш амбітною Мегаструктури буде так звана сфера Дайсона: оболонка навколо зірки, яка поглинає всю її енергію. Ми могли б зробити це, пожерти невелику планету кшталт Меркурія, розкласти її на залізо і кисень і створити поверхню, що відбиває з гематиту. Якщо інопланетна цивілізація вчинила так само, оболонка повністю приховає зірку, зробивши її практично невиявний.

Сфера Дайсона повністю покриє зірку, поглинаючи все її ультрафіолетове і видиме випромінювання. Проходити буде тільки інфрачервоне випромінювання і довгі хвилі.

У всякому разі, невиявний для телескопів, що працюють у видимому спектрі світла, тому що така сфера повністю заблокувала б світло зірки. Але навіть сильно відбиває поверхня повинна поглинати частина енергії. А якщо енергія поглинається згодом, її потрібно кудись перенаправляти, щоб підтримувати стабільну температуру. Отже, енергія повинна виходити у Всесвіт, навіть якщо ніякого видимого світла не буде. Як Земля вночі випромінює енергію в інфрачервоному, так і сфера Дайсона буде.

Вночі Земля випромінює електромагнітні сигнали, але переважна їх більшість знаходиться в інфрачервоному діапазоні, оскільки в космос відправляється сонячне світло і тепло, що поглинається протягом дня.

Європейське космічне агентство недавно випустило величезний набір даних з найпотужнішого супутника, який коли-небудь картировал і досліджував зірки Чумацького Шляху: Gaia. Йому вдалося зібрати інформацію про 1,7 мільярда зірок в нашій галактиці, дозволивши нам створити найскладнішу 3D-карту зірок Чумацького Шляху. Це далеко не всі зірки, але на порядок більше, ніж було зафіксовано раніше.

Одна з чудових речей, які вдалося виміряти Gaia, був колір і величина безлічі зірок, від тьмяних червоних карликів (і навіть коричневих карликів) до зіркових останків зразок білих карликів, зірок головної послідовності, гігантів і надгігантів, які світяться яскравіше всіх. Але Gaia спостерігав не тільки у видимому, а й в ближньому інфрачервоному спектрах, а значить бачив об'єкти, які ховаються від очей людей. Серед них сверххолодние зірки, як гіганти, так і карлики. І сфери Дайсона, якщо вони існують і мають певні профілями температури / світності.

Велика, жирна лінія, яка перетинає діаграму від нижнього лівого до верхнього правого кута, - це головна послідовність, в якій знаходяться зірки, які синтезують водень в гелій. Справа вгорі знаходяться зірки в гігантській або надвелетенської фазі: вони спалюють важчі елементи і розширюються до набагато більших розмірів. Навіть при тому, що вони яскравіше світяться, їх температура нижче, тому що енергія розсіюється по великій площі, що випускає енергію.

Сфера Дайсона робить практично те ж саме, але зі звичайною або маломасивних зіркою. Ви створюєте велику площу поверхні, з якої буде тікати енергія зірки, і вона випромінюється при зниженій температурі, при цьому видаючи таку ж загальну енергію. Інфрачервона сигнатура, по ідеї, повинна видати нам подібну сферу, але супутник Gaia підказав і інший варіант, розкритий Еріком Закріссон: невідповідність відстані, заснованого на світності, з відстанню параллакса.

Метод паралакса, який використовується з 1800-х років, включає спостереження зміни положення зірки, яка знаходиться поруч з більш далекої, фонової зіркою. Якщо відстані по паралаксу і по світності зірки не збігаються, це може пояснити мегаструктура інопланетян ... або що зірка знаходиться в подвійній системі.

Коли ви робите висновок про відстані на основі спостережуваного світла, а потім слід вимірювати його в абсолютно іншій манері (за допомогою геометрії), два числа повинні збігатися. Той факт, що Gaia побачив кілька розбіжностей, може говорити про різні речі, в тому числі і структурах інопланетян. Людська природа така, що ми шукаємо відразу ж саме фантастичне пояснення. Але більш приземленою і резонною причиною буде наявність у зірок подвійних компаньйонів: це досить поширене явище у Всесвіті. Відсутність надлишкового інфрачервоного випромінювання, необхідного для структур типу сфери Дайсона, веде нас від гіпотези інопланетян і їх конструкцій.

Ряд обсерваторій, включаючи космічний апарат Gaia, мають технологіями, які в принципі здатні виявляти сфери Дайсона, що знаходяться в декількох тисячах світлових років від Землі, якщо припускати, що вони знаходяться на такій же відстані від зірки типу Сонця, як і Земля від нашого світила. Червона карликова зірка повинна бути видна в очах Gaia з невеликою сферою Дайсона на відстані до сотні світлових років, але гігантська або надгігантський зірка буде видно практично звідусіль в галактиці. Серед 1,7 мільярда об'єктів, зібраних Gaia, можна було б знайти сфери Дайсона в процесі будівництва. А зіставляючи дані по інфрачервоним обсерваторіям, можна було б знайти вже готові сфери Дайсона, які випромінюють достатньо енергії. На момент публікації цієї статті, втім, в Чумацькому Шляху не було знайдено жодної сфери Дайсона.

Але це не означає, що їх немає; це означає, що, якщо вони і є, ми їх поки не побачили. Сфери Дайсона можуть бути далі, ніж бачить Gaia, розташовуючись біля зірок поменше. Інфрачервоні обсерваторії на кшталт WISE визначають межі пошуку, а обсерваторії наступного покоління потенційно можуть виявити сигнатуру відведення тепла від такого об'єкта.

З огляду на повний набір обсерваторій, які обстежили небо, можна відносно безпечно заявити, що ми поки не знайшли жодної сфери Дайсона в даний час. Можливо, десь і існують розумні інопланетяни, які використовують всю енергію своїх зірок цілком і створюють величезні транспланетарние імперії, але доказів цього нуль. Можна зробити лише один розумний висновок: наша галактика, наскільки ми можемо судити, не має цих гігантських конструкцій інопланетян.