Где искать сферы Дайсона: ученые проверили 129 галактик на наличие мегаструктур инопланетян

Вместо того чтобы рассматривать отдельные звезды, исследователи применили новый статистический подход, проанализировав инфракрасное свечение 129 соседних галактик. Логика здесь простая: если цивилизации массово перехватывают энергию звезд в масштабах целой системы с помощью панелей или станций (роя Дайсона), то эта энергия не может исчезнуть бесследно. Согласно законам физики, она должна переизлучаться обратно в космос, но уже в инфракрасном диапазоне. Таким образом, аномальный «избыток» теплового излучения от галактики — это тот самый техносигнал, за которым охотятся ученые. Ключевой параметр в этой работе — коэффициент α, показывающий, какую долю суммарного звездного света в галактике перехватывает гипотетический рой.

Чтобы убедиться в надежности своей методики, команда искусственно внедрила в спектральные данные галактик смоделированные сигналы от «роев Дайсона» с различными значениями α. Всего было проанализировано 1419 таких симуляций. Программное обеспечение с высокой точностью (коэффициент корреляции 0,92) вычленяло искусственно добавленный сигнал. Это подтвердило, что метод рабочий и чувствительный, особенно если знать, куда смотреть.

Главный вывод работы — не в отсутствии находок, а в определении «золотого ключика» к успеху. Оказалось, что лучшее место для поиска — это спокойные, «мёртвые» галактики с низким темпом звездообразования. В таких системах мало межзвездной пыли, которая сама по себе создает мощный инфракрасный шум. Здесь астрономы способны засечь техносигнал, если мегаструктуры перехватывают всего лишь 4–5% от общего света звезд всей галактики.

Olivia Curtis, Aidan J. Rowland, Jason T. Wright, Caryl Gronwall, Jakob M. Helton, Joel LejaПространственно-разрешенные наблюдения галактики M77 (NGC 1068). Верхнее левое изображение: галактика в исходном разрешении SDSS — хорошо видны перемычка спиральной галактики, спиральные рукава с областями звездообразования и звезда к юго-востоку. Верхнее правое изображение: галактика после ухудшения разрешения до уровня WISE W4. Нижний ряд: карты цветов FUV−g, g−r и g−Ks в системе AB, также построенные при разрешении WISE W4. На карте g−Ks виден плавный цветовой градиент, связанный со старым звездным населением галактики, и резкий избыток излучения в центре внутри исключенной области (в красной окружности): горячая пыль, нагретая активным галактическим ядром, усиливает излучение в диапазоне Ks. При этом ядро одновременно выглядит синим в FUV−g и красным в g−Ks. Такое сочетание характерно для активного галактического ядра и окружающей его области звездообразования, а не для гипотетического роя Дайсона.

В галактиках же, бурлящих рождением новых светил, картина иная. Пыль, нагретая молодыми звездами, создает мощнейшее тепловое излучение, маскирующее возможный техносигнал. Чтобы различить следы внеземных технологий на фоне такого «белого шума», они должны поглощать уже около 20% суммарной энергии галактики. Схожая проблема возникает и с активными галактическими ядрами — их горячая пыль может имитировать инфракрасный «почерк» технологии.

Несмотря на тщательный анализ, ни одна из 129 галактик не продемонстрировала статистически значимых признаков присутствия роя Дайсона. Для самых «тихих» галактик без активных ядер верхний предел перехватываемой энергии оказался на уровне всего 0,3%. В глобальном масштабе это означает, что не более 2,6% изученных галактик могут содержать мегаструктуры, охватывающие четверть света всех своих светил (с 95% вероятностью).

Однако авторы работы не просто констатируют факт, а дают мощный инструмент для будущих поисков. Они предлагают четкие критерии, как отличить техносигнал от природных процессов. Например, излучение от роя Дайсона должно распределяться вдоль звездного диска галактики, в то время как излучение активного ядра сконцентрировано в центре, а пыль от звездообразования повторяет структуру спиральных рукавов. В качестве следующего шага ученые рекомендуют в перспективе использовать данные будущей обсерватории PRIMA для уточнения холодного инфракрасного спектра, а самые перспективные кандидаты уже сейчас перепроверять с помощью мощнейшего телескопа «Джеймс Уэбб».

Хотите узнать подробнее про сферы Дайсона? Рассказали в статье, как построить мегаструктуру и найти с ее помощью инопланетян.