Если инопланетяне строят сферы Дайсона, почему мы их не видим? Как столкновения спутников могут обрекать космические мегаструктуры на быстрое разрушение

Представьте себе: высокоразвитая инопланетная цивилизация, настолько могущественная, что способна буквально «обернуть» свою звезду гигантской конструкцией для сбора всей ее немыслимой энергии. Звучит как научная фантастика, не правда ли? Однако именно такую идею, известную как сфера Дайсона, предложил физик Фримен Дайсон еще в 60-х годах прошлого века. И с тех пор эта концепция будоражит умы астрономов и энтузиастов поиска внеземного разума. Ведь обнаружение такого чуда инженерной мысли стало бы неопровержимым доказательством — мы не одни во Вселенной!

Но вот загвоздка: если такие цивилизации и их творения существуют, почему мы до сих пор их не видим? Телескопы становятся все мощнее, методы обнаружения — изощреннее, а космос по-прежнему молчит, по крайней мере, в отношении таких грандиозных техносигнатур. Новое исследование предлагает довольно обескураживающий, но логичный ответ: возможно, сферы Дайсона — это своего рода космические «мыльные пузыри», обреченные на быстрое самоуничтожение.

Не сплошная скорлупа, а пчелиный рой

Прежде чем мы перейдем к печальным прогнозам, давайте уточним, что же такое эта сфера Дайсона. Вопреки популярному образу из фантастики, это, скорее всего, не монолитная твердая оболочка вокруг звезды — такая конструкция была бы чудовищно нестабильна гравитационно и требовала бы немыслимого количества материала. Более реалистичный сценарий, который и рассматривают ученые, — это так называемый «рой Дайсона»: огромное количество независимых спутников или панелей, вращающихся по различным орбитам вокруг звезды и коллективно собирающих ее энергию.

Именно такой «рой» и должен, по идее, выдавать себя специфическим инфракрасным излучением — ведь поглощая видимый свет звезды, элементы сферы сами будут нагреваться и переизлучать энергию в ИК-диапазоне. Эта-то «тепловая подпись» и является желанной целью для астрономов.

Космический бильярд с летальным исходом

Так в чем же проблема? Брайан Лаки из инициативы Breakthrough Listen, занимающейся поиском внеземных сигналов, проделал математическую работу, которая рисует куда менее радужную картину для этих гипотетических мегаструктур. Его расчеты показывают, что рой Дайсона, состоящий из мириад спутников, неизбежно столкнется с проблемой, до боли знакомой нам здесь, на Земле, — каскадным эффектом столкновений, известным как синдром Кесслера.

Помните, как нас пугают проблемой космического мусора на околоземной орбите? Один случайный обломок сталкивается со спутником, порождая множество новых обломков, которые, в свою очередь, поражают другие спутники, и так далее, по нарастающей, пока вся орбитальная область не превратится в смертельно опасное облако шрапнели.

Лаки применил эту логику к масштабам звездной системы. Даже если предположить, что инопланетяне изначально разместили свои энергособирающие спутники на «безопасных» орбитах, малейшее отклонение, гравитационное возмущение от планет или даже взаимное притяжение самих элементов роя со временем приведет к пересечению траекторий. А на орбитальных скоростях, которые измеряются десятками и сотнями километров в секунду, любое столкновение — это не просто «стукнулись бамперами», а катастрофический взрыв.

По расчетам Лаки, даже если рой состоит из относительно небольшого числа крупных объектов или размещен в очень тонких, строго разделенных орбитальных «слоях», он вряд ли просуществует дольше нескольких миллионов лет. А если говорить о плотном рое, хаотично вращающемся вокруг звезды, то он может превратиться в груду металлолома буквально за считанные часы или дни! В масштабах астрономического времени — это мгновение.

А что, если цивилизация — эдакий космический садовник?

Неужели все так безнадежно? Лаки предполагает, что единственный способ для сферы Дайсона существовать сколько-нибудь долго — это активное управление каждым элементом роя. Представьте себе сложнейшую систему отслеживания, прогнозирования траекторий и постоянной коррекции орбит миллионов, если не миллиардов, спутников. Это требует не только невероятного уровня технологического развития, но и постоянных энергетических затрат на маневрирование.

Джейсон Райт из Пенсильванского университета, комментируя работу Лаки, соглашается, что без такого активного вмешательства «невозможно иметь такое количество материи вокруг звезды без того, чтобы она не сталкивалась сама с собой и в конечном итоге не разлетелась на куски». Он, однако, отмечает, что для высокоразвитой цивилизации создание подобной системы управления — задача хоть и грандиозная, но не выглядит совершенно невыполнимой. В конце концов, мы сами уже управляем орбитами наших геосинхронных спутников, хоть и в несравнимо меньших масштабах.

Возможно, инопланетяне могли бы использовать давление света своей звезды, оснастив спутники гигантскими солнечными парусами, чтобы «рулить» ими, подобно кораблям, идущим под парусами по морским течениям. Но это все равно требует постоянного контроля и точнейшей координации.

Печальная ирония: техносигнатура, которая не оставляет следов

Один из самых удручающих выводов из работы Лаки касается наших шансов обнаружить реликты таких мегаструктур. Ранее существовала надежда, что даже если цивилизация, построившая сферу Дайсона, по каким-то причинам исчезла, сама грандиозная конструкция могла бы остаться, как молчаливый памятник ее былому величию. Мы могли бы наткнуться на такую «покинутую» сферу и изучать ее.

Но если Лаки прав, то без постоянного активного управления и «ремонта» сфера Дайсона быстро придет в негодность и разрушится. Это означает, что, подобно многим другим потенциальным техносигнатурам (например, радиосигналам или атмосферным загрязнителям), они могут быть видимы лишь до тех пор, пока цивилизация-создатель активно их поддерживает. Исчезла цивилизация — исчезла и ее техносигнатура.

Что все это значит для нас?

Давайте начистоту: работа Лаки не ставит крест на поисках внеземной жизни. Она лишь сужает круг возможных проявлений высокоразвитых цивилизаций, по крайней мере, в виде долгоживущих сфер Дайсона. Это еще один кирпичик в стену так называемого парадокса Ферми: «Если Вселенная так велика и стара, и в ней потенциально много мест для жизни, то где же все?»

Возможно, цивилизации, достигающие уровня постройки сфер Дайсона, либо находят другие, менее «хрупкие» способы получения энергии, либо их технологические горизонты настолько отличаются от наших, что мы ищем совсем не то и не там. А может быть, продолжительность жизни таких технологически активных фаз цивилизаций очень коротка.

И, конечно, нельзя не провести параллель с нашими собственными земными проблемами. Синдром Кесслера, который грозит нашим спутникам, — это миниатюрная модель того, что может происходить в гипотетической сфере Дайсона. Это напоминание о том, что любое масштабное вмешательство в сложные системы, будь то околоземное пространство или целая звездная система, чревато непредвиденными и потенциально катастрофическими последствиями.

Так что, пока мы продолжаем вглядываться в звездное небо в поисках братьев по разуму, стоит помнить: даже самые грандиозные их творения могут оказаться удивительно эфемерными. И это, пожалуй, делает тайну их возможного существования еще более интригующей. А вы как думаете, удастся ли нам когда-нибудь найти следы этих звездных инженеров? Время покажет. Или, возможно, уже показало их отсутствие по вполне объяснимым причинам.