מחקר חדש מציע דרך לזהות נחילי דייסון אפשריים: לחפש עצמים קרים במיוחד בתחום התת־אדום, ללא סימני אבק, סביב ננסים אדומים וננסים לבנים
מאז שהפיזיקאי פרימן דייסון הציג את הרעיון ב-1960, "כדור דייסון" הפך לאחת מהחתימות הטכנולוגיות האפשריות הכי מבוקשות בחיפוש אחר תרבויות חייזריות מתקדמות.
הרעיון הבסיסי הוא שתרבות מתקדמת בהרבה משלנו תוכל להקיף את הכוכב שלה ב"כדור" (או בהבנה המודרנית יותר שלנו, ב"נחיל" של רכיבים קטנים יותר) במטרה ללכוד את כל האנרגיה של הכוכב, כמעט. מבנה כזה אפשרי תאורטית, אבל האסטרונומים עדיין ניצבים בפני שאלה חשובה: איך הוא ייראה מכדור הארץ?
קבוצת חוקרים מהמכון הקוריאני למדעי כדור הארץ ומשאבי Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) בקדם בפרסום באתר arXiv בוחנים את השאלה הזאת ומזהים את סוג הכוכבים שבהם הכי כדאי לחפש נחילי דייסון.
כוכבים קטנים הם מטרות יותר טובות
אחת הקטגוריות המבטיחות היא ננסים אדומים. אלה הכוכבים הכי נפוצים בשביל החלב, והם מכלים את הדלק הגרעיני שלהם לאט מאוד, ולכן יכולים להתקיים במשך זמן ארוך מאוד. חלקם צפויים להתקיים טריליוני שנים, הרבה יותר מהגיל הנוכחי של היקום.
בגלל שהם גם קטנים בהרבה מהשמש, אפשר למקם נחיל דייסון בערך 0.05 עד 0.3 יחידות אסטרונומיות מפני הכוכב, ולהפחית את כמות החומר הדרושה לבנייתו.
ננסים לבנים יכולים להיות אפילו יותר אטרקטיביים מנקודת מבט הנדסית. הם השרידים הצפופים שהתקררו של כוכבים כמו השמש, שנדחסו לגודל זעיר עם רדיוס של כאחוז אחד מהכוכב המקורי. סביב ננס לבן, נחיל דייסון יכול להקיף במרחק של רק כמה מיליוני ק"מ מפני הכוכב, כך שהבנייה של מבנה עצום שאוסף אנרגיה תובענית הרבה פחות מאשר בנייה סביב כוכב גדול יותר. גם ננסים לבנים יכולים לפלוט אנרגיה בהתמדה מיליארדי שנים, ולהיות מקורות אנרגיה פוטנציאליים אמינים לטווח ארוך.
אור הכוכב יהפוך לחוֹם
אבל איך כוכבים המוקפים במגה-מבנים כאלה ייראו בעצם? אסטרונומים משתמשים בדרך כלל בכלי שנקרא דיאגרמת HR (הרצשפרונג־ראסל) כדי לסווג כוכבים לפי הטמפרטורה וההארה שלהם. אבל בגלל שכדור דייסון יחסום את כל האור הטבעי של כוכב, הוא ישנה לחלוטין את המקום שלו בדיאגרמה.
אי אפשר ליצור או להשמיד אנרגיה, כך שהכדור עצמו יצטרך לפלוט מעצמו את אותה כמות קרינה בדיוק שהכוכב מכניס אליו. הוא פשוט עושה זאת בצורת חום, או אור א"א. כך שאפשר בעצם לחשוב על כדור דייסון כעל מעטפת שסופגת את אור הכוכב, עושה משהו מועיל עם האנרגיה הזאת, ואז פולטת אותה כחום.
כשהכדור עושה זאת, הוא מסיט את מקום הכוכב לגמרי ימינה, שם ממופות בדיאגרמה הטמפרטורות הנמוכות. ההארה עצמה לא משתנה כלל, היא פשוט מוסטת לא"א, והיות שדיאגרמות HR משתמשות בהארה בולומטרית (כלומר ההארה על פני כל הספקטרומים), הוא יופיע באותו מקום אנכי בדיאגרמה שבו נמצא הכוכב המארח שלו, בין אם הוא ננס אדום או לבן.
אבל הדבר החשוב הוא כמה רחוק ימינה הכוכב יוסט. הטמפרטורה בפני השטח של ננס אדום אופייני, ששוכן בפינה הימנית תחתונה של דיאגרמת HR, היא בסביבות 3,000 מעלות קלווין. הטמפרטורה של כדור דייסון המקיף כוכב תהיה 50 מעלות – נמוכה בשני סדרי גודל. אין כוכבים טבעיים באזור הזה, ולכן כל גוף כזה יעורר עניין רב כנחיל דייסון פוטנציאלי.
אותות משונים יבלטו
גורם נוסף שתורם לאפשרות שגוף הוא נחיל דייסון הוא היעדר אבק. כוכב ללא כדור דייסון יַראה בדרך כלל קו ספקטרלי של פליטת סיליקט שלרוב קשורה לדיסקות כהות. אבל אין שום אבק סביב לוחות של רדיאטורים, כך שהם ייראו מאוד "נקיים" לספקטרוגרף שמנטר אותם.
יש לציין שבמתודולגיית ה"נחילים", יהיו כנראה פערים בין חלק מהאוסְפים הסולריים, או עובי משתנה בחלקים מסוימים של הנחיל. זאת כדי שדרישות החומר יהיו באמת אפשריות פיזיקלית – חישובים מודרניים מראים שאפילו עם רדיוס קטן יחסית, כדור דייסון מלא ממשי לא אפשרי פיזיקלית. אם קיימים הפערים הקטנים האלה, הכוכב יתנהג באופן מאוד לא יציב, עם עקומות אור לא טבעיות כשהמבנה יסתובב.
למאמר המדעי: DOI: 10.48550/arXiv.2602.23270
FAQ קצר
מהו נחיל דייסון?
מערך היפותטי של לוויינים או מתקנים המקיפים כוכב ואוספים חלק גדול מהאנרגיה שלו.
למה הוא ייראה "קר"?
מפני שהאנרגיה שנבלעת מאור הכוכב תיפלט מחדש בעיקר כחום בתחום התת־אדום, ולכן הטמפרטורה הנצפית תהיה נמוכה מאוד.
אילו כוכבים הם המועמדים הטובים ביותר?
בעיקר ננסים אדומים וננסים לבנים, משום שהם קטנים, יציבים יחסית ומאפשרים בנייה של נחיל דייסון במרחקים קטנים יותר ובעלות חומרית נמוכה יותר.
האם כבר נמצאו מועמדים?
לפי הכתבה, פרויקט Hephaistos זיהה בשנת 2024 שבעה מועמדים חזקים, ולאחר פסילת אחד מהם נותרו עוד כמה מועמדים הדורשים תצפיות המשך.
עוד בנושא באתר הידען:
