Построить сферу Дайсона — полдела. Но как долго она просуществует без своих создателей?
Представьте себе цивилизацию, достигшую вершины своего развития. Она обуздала энергию своей звезды, освоила свою систему и теперь смотрит в бездну космоса, желая оставить след, который переживёт не только её саму, но и целые эпохи. Какой монумент мог бы стать таким вечным посланием? Пожалуй, самый грандиозный из всех возможных — мегаструктура, окутывающая родную звезду, видимая за тысячи световых лет.
Идея «сферы Дайсона» уже более полувека будоражит умы учёных и фантастов. Это не просто источник почти безграничной энергии, но и идеальная «техносигнатура» — недвусмысленный знак присутствия разума. Однако недавнее исследование проливает холодный свет на эту мечту. Оказывается, даже самые величественные творения обречены на распад, причём в сроки, которые по космическим меркам иначе как мгновением и не назовёшь.
Что такое рой Дайсона и зачем он нужен?
Для начала стоит уточнить, о чём идёт речь. Классическая сфера Дайсона — цельная, твёрдая оболочка вокруг звезды — физически невозможна. Гравитационные силы и внутренние напряжения разорвали бы её на куски. Поэтому учёные говорят о более реалистичном варианте — рое Дайсона. Это не сплошная сфера, а огромное количество независимых объектов, находящихся на орбите: спутников, станций, солнечных коллекторов, которые вместе образуют гигантский «кокон» вокруг светила.
Зачем вообще строить нечто подобное? Мотивация, по сути, двойная.
- Энергетический голод. Любая развивающаяся цивилизация требует всё больше энергии. Когда ресурсы родной планеты исчерпаны, логичным шагом становится использование всей мощи своей звезды. Рой Дайсона позволяет уловить колоссальную долю её излучения, переводя цивилизацию на II тип по шкале Кардашёва — шкале, измеряющей развитие по количеству потребляемой энергии.
- Весточка в вечность. Рой может служить маяком. Его отдельные элементы, проходя по диску звезды, создавали бы уникальные и явно искусственные изменения её блеска. Это был бы сигнал, который невозможно спутать с природными явлениями. Сигнал, который мог бы рассказать о своих создателях даже спустя миллионы лет после их исчезновения.
Но так ли это на самом деле? Сможет ли этот памятник выдержать испытание временем?
Небесная механика против вечности
И вот тут-то и начинается самое интересное. В своей работе Брайан Лаки из проекта Breakthrough Listen задался простым вопросом: что произойдёт с роем Дайсона, если его перестать обслуживать? Ответ оказался неутешительным: он самоуничтожится.
Проблема в гравитации. Рой Дайсона — это не единое тело, а мириады объектов на разных, пусть и близких, орбитах. На каждый из них действуют силы: световое давление звезды, её гравитационное поле (которое не является идеальной сферой) и, что самое губительное, притяжение других планет и астероидов в системе.
Эти крошечные, но постоянные воздействия медленно, но верно растаскивают стройные орбиты элементов роя. Начинаются столкновения. Сначала редкие, затем всё чаще. Каждое столкновение порождает облако обломков, которые, в свою очередь, становятся новыми снарядами. Запускается цепная реакция, до боли напоминающая то, что мы на Земле называем синдромом Кесслера — лавинообразный процесс, превращающий околоземную орбиту в смертоносное облако космического мусора.
Считаем годы до апокалипсиса
Лаки провёл расчёты, и их результаты поражают. Для роя вокруг звезды, подобной нашему Солнцу, расположенного на расстоянии земной орбиты, среднее время до первого столкновения составляет около миллиона лет. Звучит неплохо. Но до каскадного разрушения, которое измельчит всю грандиозную конструкцию в пыль, пройдёт всего 41 000 лет.
Это удивительно мало. В масштабах галактики, где эпохи измеряются миллиардами лет, сорок тысяч лет — это лишь краткий миг. Шансы обнаружить такой заброшенный «памятник» исчезающе малы.
Интересно, что срок жизни роя сильно зависит от типа звезды:
- Вокруг красного гиганта (в 25 раз больше Солнца) рой мог бы просуществовать более 5 миллиардов лет благодаря огромному пространству.
- А вот у маленького красного карлика минимальный рой был бы уничтожен всего за четыре месяца.
Получается, что рой Дайсона — это не вечный монумент, а структура, требующая постоянного, активного и невероятно сложного технического обслуживания.
Цена бессмертия: пустая галактика?
Что же делать цивилизации, которая всё-таки хочет построить нечто долговечное? Ответ, который вытекает из расчётов Лаки, звучит жутко. Главный враг роя — гравитационные возмущения от планет. Например, наш Юпитер разрушил бы рой на орбите Земли всего за несколько сотен тысяч лет.
Решение? Убрать планеты.
Высокоразвитая цивилизация II типа, стремящаяся к стабильности своего энергетического источника, могла бы разобрать на стройматериалы все планеты и астероиды в своей системе. Это не только дало бы им ресурсы для строительства, но и обеспечило бы гравитационную тишину, продлевая жизнь роя на миллионы лет.
А если пойти дальше? Цивилизация III типа, замахнувшаяся на энергию всей галактики, могла бы провернуть этот трюк в галактическом масштабе. Систематически «зачищая» звёздные системы от планет, она оставила бы после себя стерильную, безжизненную галактику. И когда её собственный галактический рой однажды всё же распадётся, возродиться жизни в этом уголке Вселенной будет уже негде.
Выводы для нас
Исследование Лаки — это не просто любопытное упражнение в теоретической астрофизике. Оно даёт нам важный фильтр для поиска внеземной жизни (SETI). Оно говорит нам: не стоит искать заброшенные руины мегаструктур. Если мы когда-нибудь увидим нечто похожее на рой Дайсона, это будет означать одно из двух: либо мы застали его в очень короткий промежуток между созданием и распадом, либо… его создатели всё ещё там. Они живы, активны и прямо сейчас поддерживают свою невероятную машину в рабочем состоянии.
И это, пожалуй, меняет всё. Грандиозные мечты о вечных памятниках разбиваются о неумолимые законы небесной механики. Даже самые могущественные цивилизации, способные двигать миры, оказываются всего лишь временными гостями в театре космоса, чьи самые смелые творения в конечном счёте обречены стать лишь звёздной пылью.
