Bir Dyson megaswarm’ın ömrü nedir?

2015 yılında, gökbilimci Tabetha Boyajian ve meslektaşları, yaklaşık 1.500 ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızdan gelen olağandışı ışık dalgalanmalarının keşfini açıkladılar. “Tabby’s Star” veya “Boyajian’ın yıldızı” olarak bilinir ve Dünya’ya iletilen ışıktaki tuhaf değişiklikler hızla dikkat çekti.

Diğer spekülasyonların yanı sıra, bir Dyson sürüsü gibi yıldızın etrafındaki bir megasatür fikri, uzun vadeli trendin nedeni hala bilinmemekle birlikte, tuhaf karartma nedeni olarak göz ardı edilmeden önce incelenmiştir.

Bununla birlikte, ileri medeniyetler tarafından yıldızların etrafında inşa edilen megasatürler fikri ilgi çekici kalmıştır. Bir çalışmada Astrofizik DergisiBrian C. Oxford, İngiltere’deki atılım dinleme projesinin eksikliği, “Her bir yıldız, ömrü boyunca bir noktada akıllı yaşama ev sahipliği yapsa bile, teknolojinin ömrü milyonlarca yıl olmadığı sürece onları gözlemlememize karşı.” Ama devam ediyor, “Eğer kısa ömürlü olurlarsa, bazı teknoloji yaratıcıları yaratıcılarından büyük ölçüde daha uzun süre dayanabilir mi?”

Dünyaya bağlı medeniyetler ilerledikçe, artan miktarda enerji gerektirmişlerdir ve muhtemelen bu evrendeki diğer medeniyetler için geçerli olacaktır.

Gezegenlerindeki tüm yıldız ışığı olaylarını kullandıktan sonra, dünya dışılar, bir Dyson küresi, gezegenleri ve diğer büyük cisimleri güneş sistemlerindeki sökerek inşa edilen ince bir kabuk gibi bir megasatür inşa ederek yıldızlarının tüm çıktı enerjisini kullanmaya çalışabilirler.

Dyson, 1960 yılında kavramı araştırdığında – orijinal fikri İngiliz bilim kurgu yazarı Olaf Stapledon’a 1937’de krediler – 1985’te matematiksel olarak gösterilen katı bir kabuğun kararsız olacağını iddia etti; Yerçekimi kararsızlıkları ve malzeme stresleri en güçlü malzemeleri çok aşar ve hızlı bir şekilde parçalayacaktır.

Bununla birlikte, bunun yerine bir “Dyson sürüsü” inşa edilebilir, bir kabuğun kısımlarından, yörüngede habitat veya güneş enerjisi toplayıcıları olarak çalışan uydulardan oluşan bir megasatür.

Güneş sistemimizdeki bir Dyson megaswarm, küresel alanın% 1’ini bile Dünya-Gün-Sun mesafesinde kapsadıysa, yine de Dünya’daki tüm güneş ışığı olaylarına kıyasla iki milyon kat daha fazla güneş enerjisi yakalayacaktı.

Sürünün “kaplama fraksiyonu” 1’e yaklaştıkça, medeniyet Kardashev Enerji Ölçeği’nde Tip II nüfus haline gelecek ve onlar için muazzam miktarda güç olacaktı.

Bir türün bir megaswarm inşa etmesinin başka bir nedeni daha vardır – varlıklarını galaksideki diğerlerine ileten, sadece kozmik mesafeleri değil, aynı zamanda medeniyet kaybolsa bile, zamanın eons’ları.

Kabuk kısımları, gökbilimcilerin en bilinen dış gezegenleri keşfettikleri popüler transit ışık eğrisi yöntemine benzeyen yıldızlarının giden ışığını kısmen tıkayacak farklı şekillere sahip olabilir. Ancak teknik yetenekleri veya tüm medeniyetleri kaybolursa, Megaswarm ne kadar sürer?

Böyle bir megaswarm, güneş sistemindeki diğer gövdeler her bir element üzerinde biraz farklı kuvvetler uygulayacağından, aktif veya otomatik bir rehberlik kontrol sistemine ihtiyaç duyacaktır.

Kontrol sistemi kısmen veya bütün olarak başarısız olmaya başlarsa – teknolojik bozulmalardan dolayı görünüşte bir kaçınılmazlık – yerleşim istikrarsızlıkları sürü üyeleri arasında çarpışmalar yaratacak, daha sonra bir dizi çarpışma (ve daha sık çarpışacak), yeryüzünün yörüngesinde nasıl çarpışır ve bir kesik sendromunda, boşluk olarak, temizlemeye yol açacak, boşluk olarak azalır.

Lacki, potansiyel bir megaswarm’daki unsurların evrimini analitik olarak tanımlamak ve tahmin etmek için dikkatli ve yaratıcı geometrik ve dinamik akıl yürütmeyi kullanır. Bir olay sürüsü, geçiş elemanlarının en az bir unsurunun görünümü, herhangi bir açıdan görülebileceği için, yıldızlarından ve yıldızın yarıçaplarına bağlı olan minimum sayıda öğeye (gezegenlerin büyüklüğünde, ancak çok daha ince) sahip olmalıdır; Güneş ikiz bir yıldız için en az 340 eleman gereklidir.

Elemanları hız olarak randomize olan bu kadar minimal bir sürü için, eksiklik, element çarpışmaları arasındaki ortalama sürenin bir milyon yıl olacağını hesaplar, ancak ortalama süre önce, sürü parçalara ve toza topraklandığında, sadece 41.000 yıl olduğunda, çarpışmaların “kaskadına” geçen süre önce gerçekleştiği için hesaplanır.

Gelecekteki insan yapımı bir sürünün amacı, varlığımızı gittikten çok sonra galaksiye işaret etmekse çok uzun değil. “Her güneş analogu bu sürülerden birini ömrü boyunca bir kez 1 AU’da (astronomik birim) barındırsa bile,” Lacki, “” Yirmi binden sadece birinin aktif olarak korunmadıkça hala bir tane olması beklenebilir. “

Basamaklı tahribat süresi, yıldızın yarıçapı arttıkça büyük ölçüde artar: Bir güneş kütlesinin kırmızı devi ve güneşin yarıçapının 25 katı için, 5,3 milyar yıla yükselir ve minimum bir sürü 4.800 elementle birlikte. Aksine, kütle ve yarıçapı, güneşin 0.2 ve 0.1 katı olan bir M cüce (kırmızı cüce), dört aydan biraz fazla bir süre içinde 11 minimal okulu ve parçaya sahip olacaktır.

Lacki, daha iyi bir tasarımın, yıldızın etrafındaki halkaların etrafına elementleri konumlandıracağını buldu, tıpkı Dünya’nın uyduları gibi, düşük Dünya yörüngesinden jeosenkron yörüngeye kadar farklı rakımlarda olduğu gibi yarıçapta arttı. Daha sonra on binlerce yıl içinde intrabelt çarpışmaları beklenecekti.

Her halükarda, Lacki, “Bakımsız yıldız megaswarm’ların, birkaç milyon yıl içinde çoğu durumda yok edilmesi bekleniyor”, ki bu, bir galaksiye yayılmasının ne kadar sürdüğünün ne kadar süreceğini belirtiyor.

Büyük megaswarm’ları yok etmek için işe yarayacak güçler arasında yıldızdan gelen radyasyon basıncı, yıldızın dışsallığı ve güneş sistemindeki diğer cisimlerden yerçekimi bozulmaları var. Örneğin, Jüpiter, sadece birkaç yüz bin yıl içinde Dünya’nın yörüngesinde bir megaswarmın yok edilmesine neden olur, Lacki hesaplanır.

Gelişmiş bir medeniyetin, özellikle Kardashev II uygarlığı gibi güneş enerjisi için sürülerini kullanıyorsa, sürünün yerçekimi pertürbasyonlarından tahribat şansını en aza indirmek için tüm gezegenleri ve asteroitleri güneş sisteminden iyi çıkarabileceğini tahmin ediyor.

Galaksisinin tüm yıldız ışığını yakalamayı amaçlayan bir Kardeshev III uygarlığı, tüm gezegenleri galaksiden çıkarabilir ve aksi takdirde kısır ve yaşamdan yoksun bırakabilir. Galaktik megaswarm yok edildikten sonra, o muazzam uzay bölgesinde herhangi bir yerde yeniden başlama olasılığı olmayacaktır.