Моделирование подтвердило: конструкции Сфер Дайсона способны сохранять устойчивость

Новости МирТесен

Новое исследование, проведённое профессором инженерных наук Колином МакИннесом из Университета Глазго, предоставляет математическое подтверждение возможности создания гипотетических мегаструктур, предназначенных для сбора энергии звёзд – так называемых сфер Дайсона. В своей недавней публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society учёный демонстрирует, что при определённом подходе к проектированию, подобные сооружения, включая «звёздные двигатели» и «пузыри Дайсона», способны достигать гравитационной устойчивости и функционировать без необходимости постоянного управления.

Впервые идея сфер Дайсона принадлежит Фримену Дайсону, физику и математику, который представил её в 1960 году. Его теория предполагала, что высокоразвитые внеземные цивилизации могли бы возводить вокруг своих звёзд гигантские конструкции для улавливания огромных объёмов энергии. Со временем исследователи предлагали различные модели этих сооружений, включая «звёздные двигатели», использующие отражённый свет для создания тяги и перемещения целой звёздной системы, а также «пузыри Дайсона» – совокупность множества небольших устройств, окружающих светило. Тем не менее, поддержание устойчивости таких колоссальных построек представляется серьёзной проблемой.

МакИннес предложил более простые модели, в которых мегаструктуры не представляются в виде отдельных масс, а рассматриваются как протяжённые объекты. Такой подход позволил более точно учитывать силы гравитации и давление излучения. Результаты моделирования продемонстрировали, что устойчивость «звёздного двигателя» определяется распределением массы в его отражающем диске. Равномерное распределение массы делает диск неустойчивым, однако концентрация большей части массы во внешнем кольце, выполняющем поддерживающую функцию, может обеспечить пассивную стабильность конструкции. В случае «пузыря Дайсона» рой из множества лёгких отражателей способен стабильно существовать при достаточно больших размерах, поскольку собственная гравитация не приводит к возникновению нестабильностей.

По мнению исследователя, изучение принципов работы подобных масштабных рукотворных конструкций в реальных условиях способно указать путь в поисках внеземного разума, позволяя астрономам выделить приоритетные объекты для наблюдения в огромных космических пространствах.