به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ کرههای دایسون، ابرسازههای فرضی که تمدنهای بیگانهی پیشرفته ممکن است برای احاطهکردن یک ستاره و بهرهبرداری از انرژی آن بسازند، یک نقص مهلک دارند: این سازهها به طرز فاجعهباری ناپایدار هستند؛ اما اکنون یک مهندس مدعی شده راهی برای پایدارسازی این ساختارها یافته است و برای این کار به دو ستاره نیاز داریم.
فیزیکدان مشهور فریمن دایسون در دههی ۱۹۶۰، ایدهی کرههای یادشده را به نام خودش مطرح کرد. به باور او یک جامعهی بهاندازهی کافی پیشرفته، نیاز سیریناپذیری به فضا برای زندگی و انرژی خواهد داشت و اگر به اندازهی کافی پرتلاش باشد، میتواند هر دو مشکل را با تکهتکهکردن یک سیاره و تبدیل آن به یک پوستهی کروی عظیم حل کند. این کره با محصور کردن ستاره، سطحی معادل میلیاردها سیاره ایجاد میکند که توانایی جذب مقدار زیادی انرژی خورشیدی را دارد.
براساس محاسبات دایسون، پوستهای ساختهشده از سیارهای به جرم مشتری میتواند خورشید را بهطور کامل در مداری تقریباً هماندازه با مدار زمین احاطه کند. بااینحال، گرانش درون پوستهای توخالی خنثی میشود، به این معنا که هیچ نیرویی کره را به ستاره متصل نگه نمیدارد. بنابراین پوسته و ستاره هر کدام ممکن است در جهتهای مستقل حرکت کنند و این یعنی در نهایت ستاره به کره برخورد و آن را نابود خواهد کرد.
بهگزارش لایوساینس، کالین مکاینز، مهندس دانشگاه گلاسگو، در مقشالهای که ۲۹ ژانویه در ژورنال MNRAS منتشر شد، راهحلی تئوری برای پایدارسازی کره دایسون پیدا کرده است. نکته کلیدی این است برای چنین ساختار به منظومهای حداقل با دو ستاره نیاز داریم.
جستجو برای کره دایسون پایدار
مکاینز کار خود را با جستوجوی نقاطی در یک منظومهی دوتایی ستارهای آغاز کرد که بتوانند میزبان چینشی پایدار از یک کرهی دایسون باشند؛ جایی که کره بتواند در جای خود باقی بماند و نیروهای گرانشی وارد بر آن یکنواخت باشند. او چینشی را یافت که در آن کره هر دو ستاره را در بر میگیرد؛ اما این وضعیت فقط اندکی پایدار بود و احتمال داشت به همان مشکلی دچار شود که در مورد یک ستاره وجود دارد.
نقطهی پایدار دیگری نیز وجود دارد که در آن کره بهطور مستقل به دور دو ستاره میچرخد، بدون آنکه هیچیک را احاطه کند. بااینکه این وضعیت ممکن است برای ایستگاههای فضایی کاربرد داشته باشد، اما مزایای جذب انرژی از طریق احاطهکردن یک ستاره را ندارد.
اما مکاینز درنهایت چینشی پایدار و کاربردی را پیدا کرد. این حالت تنها در منظومههایی دوتایی رخ میدهد که در آن یکی از ستارهها بسیار کوچکتر از دیگری باشد. در این وضعیت خاص، کره دایسون میتواند ستاره کوچکتر را احاطه کند. حرکت این ستاره کوچکتر مانند یک لنگر گرانشی عمل میکند و کره دایسون را در همان مدار به دور ستاره بزرگتر نگه میدارد و از برخورد فاجعهبار جلوگیری میکند.
البته چند شرط مهم برای چنین چینشی وجود دارد: ستاره کوچکتر نباید بزرگتر از حدود یکدهم جرم ستاره بزرگتر باشد وگرنه نقطه پایدار گرانشی از بین میرود. همچنین، کره دایسون باید بسیار سبک و نازکتر از دو ستاره باشد؛ در غیر این صورت، اثر گرانشی آن در دینامیک منظومه ادغام میشود و پایداری را از بین میبرد.
البته، مطالعهی اخیر هیچگونه ملاحظات مهندسی عملی مثل تنشها و فشارهایی را که ممکن است کره تجربه کند، درنظر نگرفته است. حتی مشخص نکرده که چطور باید چنین سازهای ساخته شود.
اگرچه بعید است که انسانها در آیندهی دور یا حتی هرگز بتوانند کره دیسون بسازند، پژوهش جدید میتواند به جستوجوی تمدنهای فرازمینی کمک کند. احتمالاً تمدنی پیشرفته نیز پیش از ساخت چنین سازهای به همین نتیجه خواهد رسید، پس نباید به دنبال کره دایسون در اطراف ستارههای منفرد باشیم.
در عوض، دانشمندان میتوانند بهدنبال ستارههای بزرگ و درخشان با همراهی کمنور در طیف فروسرخ بگردند و به دنبال نشانهای از گرمای نشتکرده از کره دایسونی باشند که ستارهی کوچکتر را در منظومهای دوتایی در بر گرفته است.
ارسال دیدگاه