Jakie są obecne granice obserwacyjne dotyczące istnienia sfer / rojów / pierścieni Dysona?

Dysona kuli / rój / pierścień jest hipotetycznym struktura jednostka wyjątkowo naziemnej skonstruować zebrać dużą część światła gospodarza gwiazdy, i może generować stosunkowo silne w podczerwieni, które potencjalnie mogą być wykryte przez współczesne badania podczerwieni (np WISE ). Czy na podstawie tych badań mamy jakieś znaczące ograniczenia dotyczące istnienia tych struktur w Drodze Mlecznej (lub poza nią)? Jakie rodzaje zjawisk naturalnych można by pomylić z takimi strukturami, gdyby istniały?

observational-astronomy extra-terrestrial

— Gilosz
źródło

Dlaczego miałby być „dość silny”? Czy w porównaniu z innymi źródłami podczerwieni, takimi jak gwiazda, którą byłby w pobliżu, nie byłoby bardziej nieznaczne w porównaniu? Jak trudna do ustalenia nieokreślona granica korony czerwonego hiper giganta?

— Jeremy

Ponieważ powierzchnia zbiera światło widzialne, a następnie promieniuje energię w podczerwieni, prawdopodobnie zobaczyłbyś 2 nałożone na siebie czarne krzywe ciała, jedną dla gwiazdy macierzystej i jedną dla obiektu, który osiąga szczyt w podczerwieni. (Szkoda, że nie mogę załączyć obrazu.)

— LDC3,

@ LDC3 Jeśli byłaby to całkowicie zamknięta kula Dysona, dlaczego miałaby istnieć czarna krzywa ciała dla gwiazdy macierzystej?

— Jeff-Inventor ChromeOS

@ Jeff-InventorChromeOS Kula Dysona miałaby tylko jedną czarną krzywą ciała ze szczytem w podczerwieni. Myślałem o pierścieniu Dyson, kiedy opublikowałem swoje oświadczenie.

— LDC3,

Czytanie oryginalnego argumentu Dysona dostarcza użytecznych informacji. Mówi, że taka kula miałaby temperaturę powierzchni 200–300 kelwinów, ponieważ napromieniowałaby część energii, którą pochłania przy długości fal podczerwonych. To temperatura porównywalne do ochłodzenia typu Y brązowe karły . Jeśli przyjmiemy przybliżenie ciała czarnego i promień około 1 AU, otrzymamy jasność dla sfery 200 K Jest znacznie jaśniejszy niż chłodny brązowy karzeł o tej samej temperaturze. Dodatkowo prawo Plancka

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

$L_{\text{DS}}\simeq4\pi\sigma R^2T^4\sim10^{25}\text{ Watts}\simeq0.1L_{\odot}$ daje szczytową długość fali ciała czarnego około 14 500 nm, umieszczając emisje w średnim zakresie podczerwieni, zgodnie z oczekiwaniami. Relatywnie gorące brązowe karły powinny mieć wysoką emisję w podczerwieni. Innymi słowy, kula Dysona powinna przypominać z daleka dużego, świecącego brązowego karła.

Sfery Dysona, w klasycznym obrazie solidnej powłoki otaczającej gwiazdę, są w rzeczywistości niestabilne, więc jest mało prawdopodobne, aby kiedykolwiek powstały. Powinniśmy się spodziewać innych wariantów - roje Dysona, pierścienie, bąbelki itp. - które składają się z dużych tablic mniejszych obiektów, które są znacznie bardziej prawdopodobne.

Fermilab wykorzystał dane z podczerwonego satelity astronomicznego (IRAS) do poszukiwania sfer Dyson jako misji drugorzędnej , przeszukując pasmo w podczerwieni o długości fali około 300 K (patrz Carrigan (2009) ), obejmujące od 100 K do 600 K. Badanie rozpoczęło się od 250 000 źródeł na ponad 96% nieba, a następnie zmniejszono je do około 6000 na podstawie zakresu temperatur i strumienia. Ostatecznie zostało 17 „dwuznacznych” kandydatów. Według mojej wiedzy jest to najbardziej kompletna dotychczas przeprowadzona ankieta.

Były oczywiście inne , w większości wykorzystujące dane IRAS. Dane WISE i 2MASS również przyczyniły się. Znaleziono bardzo niewielu kandydatów i oszacowano, że każdy z nich w granicach około 1 kpc w rozsądnych zakresach temperatur (mniej niż 400 K) powinien być wśród nich.

Istnieją rzeczywiście naturalne źródła, które mogą okazać się fałszywie pozytywne. Carrigan wymienia kilka:

Pył wokół gwiazd prawdopodobnie ulega utracie masy
Gwiazdy osadzone w zakurzonych obszarach, w tym gęstych mgławicach
Zmienne Mira , które ulegają masowej utracie pod koniec życia
Mgławice Planetarne
Gwiazdy AGB , które mogą tworzyć koperty okołogwiazdowe, a także gwiazdy post-AGB

— HDE 226868
źródło

Myślę, że sfera Dysona jest niemożliwa, ponieważ nic nie jest w stanie ustabilizować jej przed zapadaniem grawitacyjnym w gwiazdę. Pierścień obracający się z odpowiednią prędkością jest lepszy, ale jest to zupełnie inny rodzaj rzeczy i może uchwycić tylko niewielką część energii gwiazd.

— Walter

@ Walter Zgadzam się z tobą w tej sprawie. Myślę też, że zlekceważona grawitacja cywilizacji byłoby niezwykle trudne zbudowanie któregokolwiek z powyższych - gdybym był astronomem, nie szukałbym ich. Ale dla celów tej odpowiedzi postanowiłem to zignorować.

— HDE 226868

Nie robi tego żaden poważny astronom. Ci, którzy to robią, robią to tylko dlatego, że potrafią dobrze sprzedać się publicznie, a tym samym uzyskać trochę finansowania.

— Walter

@Walter Bez żartów. Spodziewałbym się czegoś takiego z SETI, ale nie od nikogo pracującego w Mauna Kea. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, jak trudno jest uzyskać szczeliny czasowe.

— HDE 226868