Dyson Spheres โครงสร้างขนาดใหญ่สมมุติว่าอารยธรรมมนุษย์ต่างดาวขั้นสูงอาจใช้ในการล้อมรอบดาวและควบคุมพลังงานของมันได้รับความทุกข์ทรมานจากข้อบกพร่องร้ายแรง: พวกเขาไม่มั่นคงอย่างหายนะ แต่ตอนนี้วิศวกรอ้างว่าได้คิดหาวิธีที่จะทำให้โครงสร้างเหล่านี้มีเสถียรภาพ - และสิ่งที่ต้องทำคือสองดาว
ในปี 1960 นักฟิสิกส์และ Polymath Freeman Dyson ปรุงแนวคิดของทรงกลมบาร์นี้ เขาจินตนาการว่าสังคมที่ก้าวหน้าอย่างเพียงพอจะมีความต้องการที่ไม่รู้จักพอสำหรับพื้นที่อยู่อาศัยและพลังงาน และถ้าพวกเขาขยันพอพวกเขาก็สามารถแก้ปัญหาทั้งสองได้โดยแยกดาวเคราะห์ออกจากกันและเปลี่ยนเป็นเปลือกทรงกลมขนาดใหญ่ ทรงกลมนี้จะล้อมรอบดาวให้พื้นที่ผิวของดาวเคราะห์หลายพันล้านและจับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมหาศาล
Dyson คำนวณว่าเปลือกที่ทำจากดาวเคราะห์ที่มีมวลของดาวพฤหัสสามารถล้อมรอบดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์ที่วงโคจรของโลก แต่แรงโน้มถ่วงภายในเปลือกกลวงจะยกเลิกออกไปซึ่งหมายความว่าไม่มีอะไรผูกมัดเปลือกหอยไว้ที่ดาว พวกเขามีอิสระที่จะย้ายไปในทิศทางที่เป็นอิสระซึ่งหมายความว่าในไม่ช้าดาวที่เป็นเจ้าโฮสต์ทรงกลม Dyson จะชนเข้ากับเปลือกหอยทำลายมัน
ในกระดาษที่เผยแพร่ 29 มกราคมในวารสารประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์Colin McInnesวิศวกรที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์พบวิธีที่จะทำให้ทรงกลมของ Dyson มีเสถียรภาพในทางทฤษฎี เคล็ดลับคือคุณต้องการระบบที่มีดาวอย่างน้อยสองดวง
การตามล่าหาทรงกลม Dyson ที่มั่นคง
McInnes เริ่มต้นด้วยการค้นหาจุดใด ๆ ภายในระบบดาวไบนารีที่สามารถโฮสต์การจัดเรียงทรงกลม Dyson ที่มั่นคงซึ่งทรงกลมสามารถอยู่ในสถานที่และกองกำลังแรงโน้มถ่วงที่ออกแรงมันจะเป็นเครื่องแบบ เขาพบหนึ่งข้อตกลงที่ทรงกลมล้อมรอบดาวทั้งสอง แต่สถานการณ์นั้นมีความเสถียรเพียงเล็กน้อยและมีแนวโน้มที่จะประสบปัญหาเช่นเดียวกับกรณีดาวเดี่ยว
จุดที่มั่นคงอีกจุดหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อทรงกลมโคจรรอบอย่างอิสระโดยรอบทั้งดาว แม้ว่าสิ่งนี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับด่านหน้าของสถานีอวกาศ แต่ก็ไม่ได้ให้ประโยชน์ในการรับพลังงานจาก Englobing ดาว
ที่เกี่ยวข้อง:
แต่ McInnes พบว่ามีความเสถียรและมีประโยชน์ - การกำหนดค่า สิ่งนี้เกิดขึ้นในระบบไบนารีที่ดาวดวงหนึ่งมีขนาดเล็กกว่าอีกดวงมาก ในกรณีที่เฉพาะเจาะจงนั้นทรงกลม Dyson สามารถล้อมรอบดาวสองดวงที่เล็กกว่า การเคลื่อนที่ของดาวดวงเล็กนั้นทำหน้าที่เหมือนสมอแรงโน้มถ่วงทำให้ Dyson ทรงกลมเคลื่อนไหวด้วยวงโคจรเดียวกันรอบดาวที่ใหญ่กว่าป้องกันการชนกันอย่างรุนแรง
มีข้อแม้หลายอย่างนี้ ดาวฤกษ์ขนาดเล็กจะต้องไม่ใหญ่กว่าประมาณหนึ่งในสิบมวลของสหายที่มีขนาดใหญ่กว่าไม่เช่นนั้นจุดที่มั่นคงแรงโน้มถ่วงจะหายไป และทรงกลมจะต้องเบาและบางมากเมื่อเทียบกับสองดาวมิฉะนั้นอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของตัวเองจะผสมผสานเข้ากับพลวัตของระบบและทำลายความเสถียร
และแน่นอนว่าการวิเคราะห์นี้ไม่สนใจข้อควรพิจารณาทางวิศวกรรมในทางปฏิบัติเช่นความเครียดและความตึงเครียดที่ทรงกลมอาจสัมผัสได้หรือวิธีการสร้างสิ่งในตอนแรก
ในขณะที่มนุษย์ไม่น่าจะสร้างทรงกลม Dyson ในอนาคตอันไกลโพ้น - ถ้าเคย - การวิจัยนี้จะช่วยแจ้งการค้นหา- สันนิษฐานว่าอารยธรรมขั้นสูงที่เพียงพอจะทำให้เกิดความตระหนักเหมือนกันก่อนที่จะสร้างทรงกลม Dyson ของตัวเองและดังนั้นเราจึงไม่ควรมองหาพวกเขารอบ ๆ ดาวโดดเดี่ยว
แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองหาดาวขนาดใหญ่ที่สว่างไสวด้วยสหายอินฟราเรดที่กระจายตัว - สัญญาณบอกเล่าของความร้อนที่รั่วไหลออกมาจากทรงกลมไดสันล้อมรอบดาวดวงเล็กของสหายที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
