Vedecká fikcia už desaťročia fascinuje predstavy o Dysonových sférach a prstencových svetoch. Najjednoduchšie návrhy týchto gigantických megakonštrukcií sú však gravitačne nestabilné a pod vplyvom týchto síl by sa rozpadli. Nový výskum vedca zo Škótska ukazuje, že v určitých konfiguráciách v blízkosti systému s dvoma hmotnými objektmi by mohli byť stabilné. Táto štúdia, na ktorú upozornil portál Phys.org, bola publikovaná prostredníctvom Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Známe sci-fi koncepty

Profesor Colin McInnes z Univerzity v Glasgowe sa problematikou megakonštrukcií zaoberá už dlhé roky. „Ako študent som čítal romány zo série Ringworld od Larryho Nivena a odvtedy ma fascinujú inžinierske projekty v astronomickom meradle,“ uviedol McInnes.

Koncept Dysonovej sféry prvýkrát predstavil fyzik Freeman Dyson v roku 1960. Predpokladá obrovskú sférickú štruktúru obklopujúcu hviezdu, ktorá by zachytávala všetku jej energiu na využitie vyspelou civilizáciou. Dyson vypočítal, že takúto sféru by bolo možné postaviť z materiálu dostupného v slnečnej sústave, pričom by mala približne hmotnosť Jupitera a nachádzala by sa dvakrát ďalej od Slnka než Zem. Avšak pevná Dysonova sféra by bola gravitačne nestabilná a rozpadla by sa v dôsledku asymetrických gravitačných síl a migrácie hviezdy voči nej.

Bing Image Creator

Podobne aj koncept prstencových svetov, známy z Nivenových kníh či hernej série Halo, trpí podobným problémom – pevný prstenec obklopujúci hviezdu by sa pod vplyvom malých gravitačných rozdielov časom odklonil a zrútil sa na hviezdu. McInnes preto skúmal špecifický prípad tzv. obmedzeného problému troch telies, v ktorom dva hmotné objekty obiehajú okolo spoločného ťažiska a medzi nimi sa nachádza prstenec s nepatrnou hmotnosťou. Tento prstenec môže obklopovať obe telesá, len jedno alebo žiadne.

Prekvapivá stabilita

Vo svojich výpočtoch McInnes objavil sedem rovnovážnych bodov, v ktorých môže byť stred prstenca umiestnený bez toho, aby sa dostal pod stresové sily. Päť z nich leží na priamke spájajúcej hmotné telesá a dva ďalšie sú na kolmici k tejto priamke. Tieto stabilné body môžu predstavovať potenciálne vhodné miesta pre prstencové konštrukcie.

Podobné výsledky platia aj pre Dysonove sféry. McInnesova analýza ukázala, že ak by sa sféra nachádzala okolo dvoch hmotných objektov, jej stabilita by závisela od pomeru ich veľkostí. Ak by menší objekt mal polovičný polomer oproti väčšiemu a obe telesá by mali rovnakú hustotu, Dysonova sféra by mohla byť v stabilnej rovnováhe.

Tieto výsledky majú význam aj pre výskum SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Ak vieme, za akých podmienok môžu byť megakonštrukcie stabilné, môžeme cielenejšie hľadať technosignatúry – napríklad hviezdu obiehajúcu objekt s výrazným infračerveným žiarením, ktoré by mohlo pochádzať z tepelného vyžarovania Dysonovej sféry.

Čítajte viac z kategórie: Novinky