Koje bi bilo ultimativno rješenje za energetske probleme napredne civilizacije? Poznati britansko-američki fizičar Freeman Dyson teorisao je da bi to bila školjka sastavljena od ogledala ili solarnih panela koja potpuno okružuje zvijezdu – iskorištavajući svu energiju koju ona proizvodi.

“Treba očekivati da će se, u roku od nekoliko hiljada godina od ulaska u fazu industrijskog razvoja, svaka inteligentna vrsta naći kako zauzima vještačku biosferu koja potpuno okružuje svoju matičnu zvijezdu,” napisao je Dyson u radu iz 1960. godine u kojem je prvi put objasnio koncept.

Ako zvuči kao naučna fantastika, to je zato što i jeste: Dyson je ideju preuzeo iz romana Olafa Stapledona “Star Maker” iz 1937. godine, i uvijek je bio otvoren po tom pitanju. Pokojni naučnik bio je profesor emeritus na Institutu za napredne studije u Princetonu, New Jersey.

Ipak, dolazeći od mislioca za kojeg neki u naučnoj zajednici kažu da je možda bio dostojan Nobelove nagrade rano u karijeri, koncept se primio i hipotetičke megastrukture postale su poznate kao Dysonove sfere, iako je fizičar kasnije pojasnio da bi se zapravo sastojale od “labave kolekcije ili roja objekata koji putuju u nezavisnim orbitama oko zvijezde.”

U svom radu, Dyson je takođe primijetio da bi Dysonove sfere emitovale otpadnu toplotu detektibilnu kao infracrveno zračenje, i sugerirao da bi traženje tog nusproizvoda bio održiv metod za potragu za vanzemaljskim životom. Međutim, dodao je da infracrveno zračenje samo po sebi ne bi nužno značilo vanzemaljsku inteligenciju, te da je jedan od najjačih razloga za traženje takvih izvora bio taj što bi se mogle otkriti nove vrste prirodnih astronomskih objekata.

“Naučnici (u to vrijeme) su uglavnom bili prijemčivi, ne za vjerovatnoću da će se pronaći vanzemaljske civilizacije, već za ideju da bi potraga za otpadnom toplotom bila dobro mjesto za pretragu,” rekao je George Dyson, pisac i autor tehnoloških tema i drugi od Dysonovih šestoro djece, putem e-pošte. “Naučna fantastika, od ‘Footfall’ do ‘Star Trek’, preuzela je ideju i razradila je, dok su društveni kritičari usvojili Dysonovu sferu kao sredstvo za preispitivanje mudrosti neograničenog tehnološkog rasta.”

Stariji Dyson je sam tvrdio: “Bilo bi mnogo korisnije direktno tražiti inteligenciju, ali tehnologija je jedino što imamo šanse da vidimo.”

Šezdesetih godina prošlog vijeka nije postojao način da se zaista traže Dysonove sfere, ali u novije vrijeme mnogi istraživači su ih tražili, uključujući one sa SETI instituta, neprofitne organizacije čija je misija potraga za vanzemaljskom inteligencijom, i Fermi National Accelerator Laboratory, poznate kao Fermilab. Sada, nova studija koja je proučila 5 miliona zvijezda u galaksiji Mliječni put sugerira da bi sedam kandidata potencijalno moglo ugostiti Dysonove sfere – nalaz koji privlači pažnju i alternativne teorije.

Sedam zvijezda, mnogo pitanja

Autori studije, objavljene 6. maja u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, konkretno su krenuli u potragu za Dysonovim sferama, u obliku infracrvene toplote u blizini zvijezda koja se ne bi mogla objasniti ni na koji drugi način.

Koristeći historijske podatke iz teleskopa koji bilježe infracrvene potpise, istraživački tim je posmatrao zvijezde smještene na manje od 1.000 svjetlosnih godina od Zemlje: “Započeli smo s uzorkom od 5 miliona zvijezda, i primijenili smo filtere da bismo pokušali eliminisati što je moguće više zagađenja podataka,” rekao je glavni autor studije Matías Suazo, doktorant na odsjeku za fiziku i astronomiju Uppsala University u Švedskoj.

“Do sada imamo sedam izvora za koje znamo da zrače u infracrvenom spektru, ali ne znamo zašto, pa se ističu.”

Ne postoji konačan dokaz da se oko ovih sedam zvijezda nalaze Dysonove sfere, upozorio je Suazo.

“Teško nam je pronaći objašnjenje za ove izvore, jer nemamo dovoljno podataka da dokažemo šta je stvarni uzrok infracrvenog zračenja,” rekao je. “Mogle bi biti Dysonove sfere, jer se ponašaju onako kako naši modeli predviđaju, ali mogle bi biti i nešto drugo.”

Među prirodnim uzrocima koji bi mogli objasniti infracrveno zračenje su nesretno poravnanje u opservaciji, sa galaksijom u pozadini koja se preklapa sa zvijezdom, planetarne kolizije koje stvaraju ostatke, ili činjenica da zvijezde mogu biti mlade i stoga još uvijek okružene diskovima vrućih ostataka iz kojih bi se kasnije formirale planete.

Podaci koje su koristili istraživači potiču od dva aktivna svemirska teleskopa – Wide-field Infrared Survey Explorer, ili WISE, iz NASA-e i Gaia iz Evropske svemirske agencije – kao i od astronomskog istraživanja neba u infracrvenom svjetlu nazvanog The Two Micron All Sky Survey. Takođe poznato kao 2MASS, ova saradnja između University of Massachusetts i NASA-ine Jet Propulsion Laboratory odvijala se između 1997. i 2001. godine.

Kandidatne zvijezde su sve crveni patuljci, najčešći tip zvijezda u našoj galaksiji. Takođe su tamnije i manje od našeg sunca, što otežava naknadna posmatranja. U ovom trenutku nije jasno da li oko zvijezda postoje planete, jer ih još nijedan teleskop koji bi potencijalno mogao uočiti planete u orbiti nije posmatrao. Međutim, mnoge od hiljada egzoplaneta koje su naučnici do sada identifikovali kruže oko crvenih patuljaka, što čini njihovo prisustvo vjerovatnim; planete koje kruže oko crvenih patuljaka imaju veću vjerovatnoću da budu nastanjive, prema NASA-i.

Ranija studija, objavljena u martu i koristeći podatke iz istih izvora kao i novi izvještaj, takođe je pronašla infracrvene anomalije među uzorkom od 5 miliona zvijezda u našoj galaksiji.

Webb Teleskop u potrazi za dokazima

“Dobijamo 53 kandidata za anomalije koje se ne mogu dobro objasniti, ali ne možemo reći da su svi oni kandidati za Dysonovu sferu, jer to nije ono što konkretno tražimo,” rekla je Gabriella Contardo, postdoktorski istraživač na International School for Advanced Studies u Trstu, Italija, koja je vodila raniju studiju. Dodala je da planira provjeriti kandidate prema Suazovom modelu kako bi vidjela koliko se podudaraju.

“Morate eliminisati sve druge hipoteze i objašnjenja prije nego što kažete da bi to mogla biti Dysonova sfera,” dodala je. “Da biste to učinili, morate isključiti da nije neka vrsta diska ostataka, ili neka vrsta planetarne kolizije, a to takođe pomiče nauku naprijed u drugim oblastima astronomije – tako da je to ‘win-win’.”

I Contardo i Suazo se slažu da je potrebno više istraživanja podataka, te da bi se na kraju mogli obratiti NASA-inom svemirskom teleskopu James Webb za više informacija, jer je dovoljno moćan da direktno posmatra kandidatne zvijezde. Međutim, zbog dugotrajnih, konkurentnih procedura koje regulišu korištenje teleskopa, osiguravanje pristupa moglo bi potrajati.

Ako Dysonove sfere zaista postoje, za šta bi se mogle koristiti? “Ako zamislite da imamo onoliko energije koliko sunce obezbjeđuje svake sekunde, mogli bismo raditi nečuvene stvari,” rekao je Suazo. “Mogli bismo putovati među zvijezdama, možda bismo čak mogli premjestiti cijeli solarni sistem na željenu lokaciju, ako bismo to željeli.”

Ali nemojte previše očekivati, jer su tehnologija i sirovine potrebne za izgradnju hipotetičkih struktura daleko izvan ljudskog dosega.

“Toliko su velike da sve što imamo na Zemlji ne bi bilo dovoljno za njihovu izgradnju,” dodao je Suazo. “Freeman Dyson je rekao da bismo trebali demontirati Jupiter – cijelu planetu (za sirovine).”

Ta superkolosalna skala vjerovatno znači da su Dysonove sfere, ako uopšte postoje, vrlo rijetke.

“Važnost ovog rada je u tome što pruža prvi snažan dokaz da u našoj galaksiji nema puno Dysonovih sfera, suprotno očekivanjima nekih da bi one mogle biti neizbježan krajnji stadij ekspanzije tehnoloških vrsta u njihove solarne sisteme,” rekao je koautor studije Jason Wright, profesor astronomije i astrofizike na Penn State University, putem e-pošte.

“Kandidati koje je Matías (Suazo) pronašao važni su jer, šta god da su – a vjerovatno su zvijezde okružene materijalom od nekog rijetkog događaja, poput planetarne kolizije, iako bi mogle biti Dysonove sfere – to su rijetki i zanimljivi objekti vrijedni daljnjeg proučavanja, na primjer James Webb svemirskim teleskopom.”

Dyson je preminuo 2020. godine prije nego što su njegove sfere mogle biti pronađene – iako su one samo jedna od desetak ideja koje nose njegovo ime.

“Kao mladi naučnik, Dyson je pokazao da su tri konkurentne kvantne teorije zapravo ista teorija – on je zbirno okončao takmičenje,” rekao je William Press, profesor informatike i integrativne biologije na University of Texas u Austinu. On nije bio uključen u studiju. “Kasnije je svoju genijalnost primijenio na područja astronomije, kosmologije, vanzemaljskog carstva, kao i na vrlo stvarni problem nuklearne proliferacije ovdje na planeti Zemlji. U vrijeme njegove smrti, bio je prepoznat kao provokativan i kreativan mislilac.”

George Dyson je takođe potvrdio očevu fascinaciju i sveobuhvatni doseg kroz discipline.

“Koristeći prednost kratkog raspona pažnje i odbojnost prema birokratiji, doprinio je pet polja matematike i jedanaest polja fizike, kao i teorijskoj biologiji, inženjerstvu, operacionim istraživanjima, književnosti i javnim poslovima,” rekao je mlađi Dyson. “Mnoge njegove ideje bile su kontroverzne, a jedan od njegovih vodećih principa bio je da je ‘Bolje biti u krivu nego biti nejasan’.”

Pristup istraživača iza nove studije mogao bi ponuditi plodniji put u potrazi za vanzemaljskom inteligencijom, rekao je Tomotsugu Goto, vanredni profesor astronomije na National Tsing Hua University u Tajvanu. On takođe nije bio uključen u studiju.

“Međutim, zagađenje cirkumstelarnim diskovima ostataka, koji oponašaju infracrvene potpise Dysonove sfere, ostaje zabrinjavajuće,” dodao je u e-mailu. “Autori tvrde da su diskovi ostataka oko (zvijezda patuljaka) rijetki, ali sedam kandidata koje su autori odabrali od 5 miliona izvora su takođe rijetki. Uprkos tome, sedam kandidata zaslužuje daljnje istraživanje moćnim teleskopima za definitivniju evaluaciju.”

Rad objavljen 23. maja kao odgovor na onaj Suaza i njegovih kolega sugerira da su najmanje tri od sedam zvijezda “pogrešno identificirane” kao Dysonove sfere i da bi umjesto toga mogle biti “hot DOGs” – vruće galaksije prekrivene prašinom – i da bi preostale četiri vjerovatno mogle biti objašnjene na ovaj način.

Budući da se Suazova studija dotiče fundamentalnog pitanja da li je čovječanstvo samo u univerzumu, potraga za Dysonovim kandidatima obuhvata različita polja – uključujući osnovne nauke, filozofiju i religiju – i stoga bi mogla povećati angažman mladih naučnika i interes naučnog svijeta za ovu temu, prema Zazi Osmanovu, saradniku SETI-ja i zamjeniku dekana Fakulteta fizike Free University of Tbilisi u Gruziji, koji takođe nije bio uključen u istraživanje.

Međutim, dodao je, radijacijski otisak sedam kandidata za Dysonovu sferu mogao bi se objasniti i prirodnim fenomenima. “Hipoteza o vještačkom porijeklu bilo kakvog, čak i vrlo zanimljivog zračenja, trebala bi biti posljednja opcija kada su sva moguća prirodna objašnjenja iscrpljena,” rekao je Osmanov. “A za to su potrebna buduća istraživanja.”

Što se tiče samog Dysona, da je još uvijek živ, i on bi bio vrlo skeptičan da ova posmatranja predstavljaju tehnološki potpis, tvrdio je njegov sin George: “Ali otkriće novih, netehnoloških astronomskih fenomena je upravo razlog zašto je mislio da trebamo izaći i pogledati.”