Сферы Дайсона могут быть устойчивыми, показало моделирование учёного

Исследование профессора инженерных наук Колина МакИннеса из Университета Глазго предлагает математическое обоснование возможности существования гипотетических мегаструктур для сбора звёздной энергии, известных как сферы Дайсона. В новой работе, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, учёный показывает, что при правильных инженерных решениях такие конструкции, включая «звёздные двигатели» и «пузыри Дайсона», могут становиться гравитационно стабильными и не требовать постоянного контроля для поддержания своей работы.

Концепция сфер Дайсона была впервые предложена физиком и математиком Фрименом Дайсоном в 1960 году. Согласно его теории, наиболее развитые инопланетные цивилизации могли бы создавать вокруг своих звёзд масштабные структуры для сбора колоссального количества энергии. В дальнейшем учёные рассматривали разные варианты таких конструкций, такие как «звёздные двигатели», использующие отражение света для создания тяги и движения целой звёздной системы, или «пузыри Дайсона» — рои из множества небольших аппаратов, окружающих светило. Однако главным препятствием для их реализации считалась сложность поддержания стабильности столь огромных сооружений.

МакИннес разработал упрощённые модели, рассматривающие мегаструктуры не как точечные массы, а как протяжённые объекты, что позволило более реалистично учесть силы гравитации и давления излучения. Моделирование показало, что стабильность «звёздного двигателя» зависит от распределения массы в его отражающем диске. Если масса равномерна, диск нестабилен, но если основная масса сосредоточена в поддерживающем внешнем кольце, конструкция может стать пассивно стабильной. Что касается «пузыря Дайсона», то рой из множества лёгких отражателей может устойчиво существовать, если он достаточно велик, чтобы собственная гравитация не вызывала нестабильностей.

Как отмечает исследователь, понимание того, как такие гигантские искусственные структуры могли бы функционировать в реальности, может направить поиски разумной внеземной жизни, помогая астрономам определить, какие объекты следует искать в безбрежных просторах космоса.