Negdje u galaksiji možda i danas kruži Dysonov megaroj, golema orbitalna struktura koja prikuplja energiju zvijezde, a izgradila ju je civilizacija koja je odavno nestala. No koliko dugo takav sustav može opstati bez održavanja? Novi znanstveni rad pokazuje: ne zadugo.
Dysonov megaroj zamišlja se kao roj tisuća samostalnih orbitalnih jedinica — za prikupljanje energije, naseljavanje ili industrijsku obradu — koje zajedno hvataju golemi udio zračenja matične zvijezde.
Riječ je o alternativi Dysonovoj sferi, hipotetskoj megastrukturi koju je prvi opisao Freeman Dyson 1960., a koja bi omogućila civilizaciji tipa II na Kardashevljevoj ljestvici da koristi gotovo svu energiju vlastitog zvjezdanog sustava.
Za razliku od čvrste sfere, koja je dinamički nestabilna, Dysonov megaroj u obliku disperziranih satelita smatra se tehnički izvedivijim, barem na papiru.
Bez kontrole, sve se raspada
Prema novoj analizi Briana C. Lackija sa sveučilišta Oxford, objavljenoj u časopisu The Astrophysical Journal, takve strukture bez aktivne kontrole nemaju dug vijek. Svaki element megaroja podložan je gravitacijskim poremećajima, kako od matične zvijezde, tako i od planeta i asteroida u istom sustavu. I najmanje razlike u orbitalnim parametrima dovode do destabilizacije.
Lacki računa da bi minimalan megaroj oko zvijezde poput Sunca, s dovoljno elemenata da zaklanja njezinu svjetlost iz svih kutova, trebao imati najmanje 340 objekata veličine planeta, ali znatno tanjih. U takvom sustavu, prosječno vrijeme između međusobnih sudara bilo bi oko milijun godina. No prvi sudari događaju se puno ranije. Potpuni kolaps, niz lančanih sudara koji pretvaraju megaroj u oblak krhotina, nastupa već nakon 41.000 godina.
Tehnopotpisi koji ne traju
U SETI zajednici, Dysonovi megarojevi često se razmatraju kao mogući tehnopotpisi: materijalni tragovi izvanzemaljske tehnologije koji bi mogli nadživjeti vlastite graditelje. Ideja je jednostavna, i ako civilizacija nestane, njezina bi megastruktura mogla i dalje postojati milijunima godina, dovoljno dugo da ju detektiramo.
No ako se megaroji urušavaju u desetljećima ili tisućljećima, šansa da ih ljudska civilizacija uhvati u funkciji drastično opada. Lacki pokazuje da, i kad bi svaka zvijezda slična Suncu barem jednom tijekom svojeg života imala Dysonov megaroj, samo bi jedna od dvadeset tisuća i dalje imala očuvan sustav, i to pod uvjetom da nije aktivno održavan.
Nisu sve zvijezde jednako gostoljubive
Stabilnost megaroja uvelike ovisi o fizičkim karakteristikama zvijezde. Oko crvenog diva mase slične Suncu, ali s 25 puta većim radijusom, minimalni megaroj s oko 4.800 elemenata mogao bi opstati više od pet milijardi godina. Velika udaljenost između elemenata smanjuje učestalost sudara i doprinosi orbitalnoj stabilnosti.
Nasuprot tome, oko crvenog patuljka, zvijezde čija su masa i radijus 0,2 odnosno 0,1 Sunčevih vrijednosti. dovoljan je tek manji broj objekata (npr. 11), ali oni bi kolabirali za manje od pet mjeseci.
Broj potrebnih elemenata u minimalnoj konfiguraciji, kao i njihova udaljenost, ovisi o radijusu zvijezde i udaljenosti megaroja (npr. 1 astronomska jedinica za Sunce). Više elemenata u stabilnijim orbitama znači dulji vijek trajanja, ali i veću kompleksnost.
Prsteni umjesto rojeva?
Kako bi povećao stabilnost, Lacki predlaže alternativnu konfiguraciju: raspoređivanje elemenata u orbitalne prstene, poput slojeva satelita u orbiti oko Zemlje. Svaki bi prsten imao vlastitu visinu i smanjenu međusobnu interferenciju.
Ova ideja produljuje vrijeme do potpunog kolapsa, ali ne eliminira problem. I u toj konfiguraciji očekivani su sudari unutar svakog prstena u razdoblju od nekoliko desetaka tisuća godina. Bez održavanja, raspad sustava ostaje samo pitanje vremena.
Uz prirodne sile, gravitaciju, zračenje, poremećaje od planeta poput Jupitera, čak ni najambiciozniji Dysonovi megarojevi ne bi imali dug život. Lacki računa da bi upravo Jupiter, zbog svoje mase, destabilizirao megaroj na Zemljinoj orbiti za nekoliko stotina tisuća godina.
Zbog toga spekulira da bi civilizacije tipa II možda morale dekonstruirati cijeli svoj planetarni sustav, uključujući planete i asteroide, kako bi izbjegle vanjske smetnje. U još ambicioznijoj varijanti, Kardashevljeva civilizacija tipa III, koja želi iskoristiti energiju cijele galaksije, možda bi uklonila sve planete u galaktičkom sustavu. Takva galaksija, iako energetski učinkovita, ostala bi sterilna, bez šanse da se život ikad ponovno pojavi.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
