Quali sono gli attuali limiti osservativi sull'esistenza di sfere / sciami / anelli di Dyson?

Una sfera / sciame / anello di Dyson è un'ipotetica struttura che un'entità extra-terrestre costruirebbe per raccogliere una grande frazione della luce della sua stella ospite e genererebbe probabilmente una firma a infrarossi abbastanza forte che potrebbe essere rilevata dalle moderne indagini a infrarossi (come SAGGIO ). Esistono vincoli significativi sull'esistenza di queste strutture all'interno della Via Lattea (o oltre) da questi sondaggi? Quali tipi di fenomeni naturali potrebbero essere confusi con tali strutture, se esistessero?

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— Guillochon
fonte

Perché dovrebbe essere "abbastanza forte"? Rispetto ad altre fonti IR, come la stella che avrebbe intorno, non sarebbe probabilmente più insignificante in confronto? Come il confine vago e difficile da individuare della corona di un iper gigante rosso?

— Jeremy,

Poiché la superficie raccoglie la luce visibile e quindi irradia l'energia nell'infrarosso, probabilmente vedresti 2 curve sovrapposte del corpo nero, una per la stella ospite e una per l'oggetto che raggiunge il picco nell'infrarosso. (Peccato che non riesca ad allegare un'immagine.)

— LDC3

@ LDC3 Se fosse una sfera Dyson completamente chiusa, perché dovrebbe esserci una curva del corpo nero per la stella ospite?

— Jeff-Inventor ChromeOS,

@ Jeff-InventorChromeOS Una sfera Dyson avrebbe solo una curva del corpo nero con il picco nell'infrarosso. Stavo pensando a un anello Dyson quando ho pubblicato la mia dichiarazione.

— LDC3

L_{DS} ≃ 4 π σ R^{2} T^{4} ~ 10^{25} Watts ≃ 0.1 L_{⊙}

$L_{\text{DS}}\simeq4\pi\sigma R^2T^4\sim10^{25}\text{ Watts}\simeq0.1L_{\odot}$ È sostanzialmente più luminoso di un freddo nano marrone della stessa temperatura. Inoltre, la legge di Planck fornisce una lunghezza d'onda di picco del corpo nero di circa 14.500 nm, posizionando le emissioni nella gamma dell'infrarosso medio, come previsto. Le nane brune relativamente calde dovrebbero avere elevate emissioni infrarosse. In altre parole, una sfera Dyson dovrebbe assomigliare, da lontano, a una nana marrone grande e luminosa.

Le sfere di Dyson, nella classica immagine di un guscio solido che avvolge una stella, sono in realtà instabili, quindi è improbabile che vengano mai costruite. Dovremmo aspettarci che altre varianti - sciami di Dyson, anelli, bolle, ecc. - che sono composte da grandi matrici di oggetti più piccoli abbiano molte più probabilità di essere create.

Fermilab ha utilizzato i dati dal dell'Infrared Astronomical Satellite (IRAS) per cercare le sfere di Dyson come missione secondaria , cercando una banda di lunghezze d'onda a infrarossi centrate intorno a 300 K (vedi Carrigan (2009) ), coprendo da 100 K a 600 K. 250.000 fonti oltre il 96% del cielo, quindi le hanno ridotte a circa 6.000 in base all'intervallo di temperatura e al flusso. Alla fine furono lasciati 17 candidati "ambigui". Per quanto ne so, questo è il sondaggio più completo mai intrapreso.

Ci sono stati, ovviamente altri , la maggior parte dei quali utilizzava i dati IRAS. Anche WISE e 2MASS hanno fornito dati. Sono stati trovati pochissimi candidati ed è stato stimato che tra circa 1 kpc entro intervalli di temperatura ragionevoli (meno di 400 K) avrebbero dovuto essere presenti.

Esistono davvero fonti naturali che potrebbero rivelarsi falsi positivi. Carrigan ne elenca diversi:

I gusci di polvere attorno alle stelle potrebbero subire perdite di massa
Stelle incastonate in aree polverose, comprese nebulose dense
Variabili di Mira , che subiscono una perdita di massa verso la fine della loro vita
Nebulose planetarie
Stelle AGB , che possono creare buste circumstellari, nonché stelle post-AGB

— HDE 226868
fonte

Penso che una sfera di Dyson sia impossibile, perché nulla può stabilizzarla contro il collasso gravitazionale nella stella. Un anello che gira alla giusta velocità è migliore, ma un tipo di cosa completamente diverso e può catturare solo una piccola frazione dell'energia delle stelle.

— Walter,

@Walter Sono d'accordo con te a riguardo. Penso anche che, trascurata la gravità, sarebbe incredibilmente difficile per una civiltà costruire uno dei precedenti: se fossi un astronomo, non li cercherei. Ma ai fini di questa risposta, ho deciso di ignorarlo.

— HDE 226868

Nessun astronomo serio lo fa. Chi lo fa, lo fa solo perché può commercializzare bene con il pubblico e quindi ottenere finanziamenti.

— Walter,

@Walter No scherzando. Mi sarei aspettato qualcosa del genere forse da SETI, ma non da chiunque lavorasse in un posto come Mauna Kea. Soprattutto dato quanto può essere difficile ottenere i tempi.

— HDE 226868