Мегаструктуры, известные как сферы Дайсона, теоретически могут существовать, но только в определенных звездных системах – такой вывод сделали исследователи в новой научной работе.

Концепция сфер Дайсона, выдвинутая физиком Фрименом Дайсоном в 1960-х годах, предполагает создание гигантской оболочки вокруг звезды для сбора всей ее энергии. Развитая цивилизация могла бы разобрать планету размером с Юпитер и построить из нее сферическую оболочку на расстоянии орбиты Земли от Солнца. Такая конструкция обеспечила бы огромную жилую площадь и доступ к колоссальным объемам энергии.

Однако классические сферы Дайсона имеют критический недостаток — катастрофическую нестабильность. Гравитация внутри полой сферы взаимно компенсируется, из-за чего звезда и оболочка могут свободно перемещаться независимо друг от друга. Рано или поздно это приведет к столкновению и разрушению всей конструкции.

Инженер из Университета Глазго, Колин Макиннес, опубликовал в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society исследование, где предложил теоретическое решение этой проблемы. Макиннес рассчитал, что стабильная сфера Дайсона возможна в двойных звездных системах.

Ученый проанализировал различные конфигурации и нашел одно действительно устойчивое и практичное расположение. Оно возможно только в двойных системах, где одна звезда значительно меньше другой. В этом случае сфера Дайсона может окружать меньшую звезду, а гравитационное влияние системы позволит избежать катастрофического столкновения.

Для достижения стабильности необходимо соблюдение двух условий: масса меньшей звезды не должна превышать одной десятой массы большей звезды, а сама сфера должна быть чрезвычайно легкой и тонкой по сравнению с обеими звездами.

Исследование имеет значение для поиска внеземных цивилизаций. Если высокоразвитые инопланетяне пришли к тем же выводам, они бы строили сферы Дайсона не вокруг одиночных звезд, а в соответствующих двойных системах. Так что астрономам стоит искать крупные яркие звезды с диффузным инфракрасным компаньоном – это может быть признаком тепла, исходящего от сферы Дайсона, окружающей меньшую звезду.

Правда, стоит учесть, что речь о цивилизациях во много раз более развитых чем мы – возможно, они могли бы преодолеть гравитационные ограничения тем или иным образом.