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Una esfera Dyson es una megaestructura hipotética que abarca una estrella y captura un gran porcentaje de su producción de energía solar . [1] [2] [3] El concepto es un experimento mental que intenta imaginar cómo una civilización espacial satisfacería sus necesidades de energía una vez que esas necesidades excedan lo que se puede generar a partir de los recursos del planeta de origen únicamente. Debido a que sólo una pequeña fracción de las emisiones de energía de una estrella llega a la superficie de cualquier planeta en órbita , la construcción de estructuras que rodeen una estrella permitiría a una civilización recolectar mucha más energía.
La primera imagen moderna de una estructura de este tipo fue la de Olaf Stapledon en su novela de ciencia ficción Star Maker (1937). El concepto fue explorado más tarde por el físico Freeman Dyson en su artículo de 1960 "Búsqueda de fuentes estelares artificiales de radiación infrarroja ". Dyson especuló que tales estructuras serían la consecuencia lógica de las crecientes necesidades energéticas de una civilización tecnológica y serían una necesidad para su supervivencia a largo plazo. Una firma de tales esferas detectada en búsquedas astronómicas podría ser un indicador de vida extraterrestre .
Desde el artículo de Dyson, se han propuesto en ingeniería exploratoria o se han descrito en ciencia ficción muchos diseños variantes que involucran una estructura artificial o una serie de estructuras para abarcar una estrella , a menudo bajo el nombre de "esfera Dyson". Las representaciones ficticias a menudo describen una capa sólida de materia que encierra una estrella, una disposición que el propio Dyson consideraba imposible.
Inspirado en la novela de ciencia ficción Star Maker de 1937 de Olaf Stapledon , [4] el físico y matemático Freeman Dyson fue el primero en formalizar el concepto de lo que se conoció como la "esfera Dyson" en su artículo científico de 1960 "Búsqueda de fuentes estelares artificiales". de radiación infrarroja". Dyson teorizó que a medida que aumentaran las necesidades energéticas de una civilización tecnológica avanzada, llegaría un momento en el que necesitaría recolectar sistemáticamente la energía de su estrella local a gran escala. Especuló que esto podría hacerse mediante un sistema de estructuras que orbitan alrededor de la estrella, diseñadas para interceptar y recolectar su energía. Sostuvo que como la estructura daría como resultado la conversión a gran escala de la luz estelar en radiación infrarroja lejana , una búsqueda terrestre de fuentes de radiación infrarroja podría identificar estrellas que albergaran vida inteligente. [5]
Dyson no detalló cómo podría construirse tal sistema, simplemente se refiere a él en el artículo como una "cáscara" o "biosfera". Más tarde aclaró que no tenía en mente una estructura sólida, diciendo: "Una capa o anillo sólido que rodea una estrella es mecánicamente imposible. La forma de 'biosfera' que imaginé consiste en una colección suelta o enjambre de objetos que viajan en órbitas independientes. alrededor de la estrella". [6] Este concepto a menudo se ha denominado enjambre Dyson ; [7] sin embargo, en 2013, Dyson dijo que había llegado a lamentar que el concepto llevara su nombre. [8]
Los colectores de energía estilo Dyson alrededor de una estrella distante absorberían y volverían a irradiar energía de la estrella. Las longitudes de onda de dicha energía rerradiada pueden ser atípicas para el tipo espectral de la estrella , debido a la presencia de elementos pesados que no se encuentran naturalmente dentro de la estrella. Si el porcentaje de longitudes de onda tan atípicas fuera significativo, se podría detectar una megaestructura alienígena a distancias interestelares. [5] Esto podría indicar la presencia de lo que se ha llamado una civilización Kardashev de Tipo II . [9]
SETI ha buscado espectros con gran cantidad de infrarrojos a partir de análogos solares , al igual que Fermilab . [10] [11] Fermilab descubrió 17 candidatos potenciales "ambiguos", de los cuales cuatro fueron llamados en 2006 "divertidos pero aún cuestionables". [10] Búsquedas posteriores también dieron como resultado varios candidatos, ninguno de los cuales permanece sin confirmar. [12] [13] [14]
El 14 de octubre de 2015, los científicos ciudadanos de Planet Hunters descubrieron fluctuaciones de luz inusuales en la estrella KIC 8462852 , lo que generó especulaciones en la prensa de que se podría haber descubierto una esfera Dyson. [15] [16] Sin embargo, análisis posteriores mostraron que los resultados eran consistentes con la presencia de polvo. [17] [18]
Aunque los sistemas de esferas de Dyson son teóricamente posibles, construir una megaestructura estable alrededor del Sol está actualmente mucho más allá de la capacidad de ingeniería de la humanidad. La cantidad de naves necesarias para obtener, transmitir y mantener una esfera Dyson completa excede las capacidades industriales actuales. George Dvorsky ha abogado por el uso de robots autorreplicantes para superar esta limitación en un plazo relativamente cercano. [19] Algunos han sugerido que los hábitats de las esferas de Dyson podrían construirse alrededor de enanas blancas [20] e incluso púlsares . [21]
Los motores estelares son hipotéticas megaestructuras cuya finalidad es extraer energía útil de una estrella, en ocasiones con fines específicos. Por ejemplo, se ha propuesto que los cerebros Matrioshka extraigan energía para la computación, mientras que los propulsores Shkadov extraerían energía para la propulsión. Algunos diseños de motores estelares propuestos se basan en la esfera Dyson. [22] [23]
Un precursor del concepto de esferas Dyson apareció en la novela Star Maker de 1937 de Olaf Stapledon , [1] en la que describía "cada sistema solar... rodeado por una gasa de trampas de luz, que enfocaban la energía solar que se escapaba para uso inteligente". [24]
Las esferas ficticias de Dyson son típicamente estructuras sólidas que forman una capa continua alrededor de la estrella en cuestión, aunque el propio Dyson consideraba que esa perspectiva era mecánicamente inverosímil. [2] [3] A veces se utilizan como el tipo de dispositivo de trama conocido como Big Dumb Object . [25]
Las esferas de Dyson aparecen como elemento de fondo en muchas obras de ficción, incluida la novela de 1964 The Wanderer de Fritz Leiber , donde los extraterrestres encierran múltiples estrellas de esta manera. [1] [25] [26] Las esferas Dyson se representan en la serie de libros Saga of Cuckoo de 1975-1983 de Frederik Pohl y Jack Williamson , y una funciona como escenario de la novela Orbitsville de Bob Shaw de 1975 y sus secuelas. [2] [3]
Las variaciones del concepto incluyen una sola banda circular en la novela Ringworld de Larry Niven de 1970 , [3] [27] [28] una media esfera en la novela de 2012 Bowl of Heaven de Gregory Benford y Niven, [2] [3] y esferas anidadas, también conocidas como cerebro Matrioshka , en la serie Cageworld de los años 80 de Colin Kapp y en la trilogía Asgard de 1979-1990 de Brian Stableford . [1] [3]
Algunos escritores de ciencia ficción me han atribuido erróneamente el mérito de haber inventado la biosfera artificial. De hecho, tomé la idea de Olaf Stapledon, uno de sus propios colegas.
Cincuenta [galaxias] eran lo suficientemente rojas como para albergar extraterrestres que devoraban la mitad o más de su luz estelar.
