Ученые Центра экзопланет и обитаемых миров предположили, что внеземные цивилизации могут использовать сферы Дайсона — гипотетические космические сооружения, использующие энергию звезды — в качестве вычислительных машин. Такие объекты, которые гораздо меньше классических сфер Дайсон, испускают характерное тепловое излучение, которые может быть выявлено с помощью астрофизических инструментов. Препринт статьи опубликован в репозитории arXiv.

Предполагается, что сферы Дайсона можно обнаружить по излучению в средних инфракрасных длинах волн, однако до сих пор такие поиски не увенчались успехом. В новой работе ученые предложили изменить критерии поиска, основываясь не только на возможном тепловом излучении, но и на том, для чего такие структуры могут использоваться. Улавливание энергии звезды для ее дальнейшего использования является лишь одним из возможных применений сферы Дайсона. Она может быть также гигантским двигателем, способным перемещать звезды (двигатель Шкадова), или быть массивным суперкомпьютером (мозг-матрешка).

Мозг-матрешка имеет вложенную структуру, где внутренний слой поглощает прямой солнечный свет, а внешние слои используют отходящее тепло внутреннего слоя для оптимизации эффективности вычислений. Кроме того, инопланетная цивилизация могла бы построить такое сооружение постепенно, секция за секцией. На основе этих предположений ученые применили термодинамику излучения к сферам Дайсона как к вычислительным машинам, чтобы определить гипотетические наблюдаемые свойства.

Оказалось, что строительство оболочек не несет никаких преимуществ и оптимальное использование массы соответствует маленьким и более горячим сферам Дайсона. Кроме того, будут заметные различия между еще строящимися сооружениями и уже готовыми. Это расширяет параметры поиска объектов с температурами значительно выше 300 кельвинов, потому что извлечение энергии звездного света значительно эффективнее вблизи звезды.