Los físicos describen una nueva clase de esfera de Dyson

Allá por 1960, el físico Freeman Dyson publicó un artículo inusual en la revista Ciencias titulado Búsqueda de fuentes estelares artificiales de radiación infrarroja. En él, describió una estructura hipotética que encapsula por completo una estrella para capturar su energía, que desde entonces se conoce como esfera de Dyson.

La idea básica es que todas las civilizaciones tecnológicas requieren fuentes de energía cada vez mayores. Una vez que la energía de su planeta de origen se ha agotado por completo, la siguiente fuente obvia es la estrella madre. Entonces, es probable que tal civilización construya un caparazón alrededor de su estrella que capture la energía que produce.

Por supuesto, tal esfera también debe irradiar la energía que absorbe y esto produciría una firma especial en la parte infrarroja del espectro. Tal fuente de radiación infrarroja sería completamente diferente a cualquier otra natural y, por lo tanto, proporcionaría una forma única de detectar una civilización avanzada.

Debido a que las estrellas similares al Sol parecen los hogares más obvios para las civilizaciones avanzadas, la mayoría de los estudios de las esferas de Dyson se han centrado en las propiedades que tendrían este tipo de sistemas cuando se construyen dentro de la zona habitable a una distancia de aproximadamente 1 unidad astronómica.

Sin embargo, estos estudios han revelado limitaciones bien conocidas. Tales esferas tienden a ser inestables y requieren grandes volúmenes de material para construir. Pero lo más problemático de todo es que cualquier cosa o persona en la superficie de estas esferas experimentaría bajos niveles de gravedad, un problema que no podría resolverse fácilmente con la física conocida.

Hoy, Ibrahim Semiz y Salim Ogur de la Universidad de Bogazici en Turquía, definen una clase completamente nueva de esfera Dyson. En lugar de pensar en una esfera alrededor de una estrella similar al Sol, Semiz y Ogur consideran una esfera construida alrededor de una enana blanca.

Dicen que tal esfera evitaría algunos de los problemas más severos y que hay buenos argumentos para pensar que podrían ser más comunes que los que Dyson imaginó originalmente.

Semiz y Ogur comienzan discutiendo el ciclo de vida de la mayoría de las estrellas. Las estrellas pasan la mayor parte de sus vidas en una etapa de su ciclo de vida conocida como secuencia principal. Sin embargo, a medida que envejecen, se hinchan y la temperatura de su atmósfera exterior se enfría y se convierten en gigantes rojas.

Finalmente, estas gigantes rojas explotan dejando atrás un agujero negro, una estrella de neutrones o una enana blanca. Cada estrella con una masa inferior a cuatro veces la de nuestro Sol está destinada a esta opción final. Entonces, a medida que pasa el tiempo, una fracción significativa de las estrellas en el universo deberían ser enanas blancas.

Semiz y Ogur argumentan que cualquier civilización que evolucione durante la secuencia principal de su sol y luego encuentre una manera de sobrevivir a las etapas de gigante roja y supernova, probablemente también encontrará una forma de crear una esfera de Dyson alrededor de la enana blanca sobreviviente. Por esa razón, sugieren que es más probable que estas estrellas alberguen una estructura de este tipo.

Además, una enana blanca es un mejor anfitrión para una esfera de Dyson. Semiz y Ogur señalan que la zona habitable alrededor de una enana blanca está más cerca de la estrella, por lo que dicha esfera sería más pequeña. Calculan que una esfera de un metro de espesor construida en la zona habitable alrededor de una enana blanca requeriría unos 10^23 kilogramos de materia, apenas un poco menos que la masa de nuestra luna.

Y debido a que la esfera es más pequeña, la gravedad que cualquier persona en la superficie experimentaría también sería más fuerte, casi como la de la Tierra. Eso hace que este tipo de esferas de Dyson sean hogares ideales para civilizaciones tecnológicamente avanzadas con al menos un parecido pasajero con la nuestra.

Sin embargo, hay una desventaja aparente. Dado que las enanas blancas emiten menos energía que las estrellas similares al Sol, una esfera de Dyson alrededor de una sería mucho menos luminosa. Y eso lo haría más difícil de detectar. Entonces, si alguna civilización en la Vía Láctea ha llegado a esta etapa, será mucho más difícil para nosotros detectarla.

Esa es una extensión interesante de los muchos análisis sobre las esferas de Dyson que ya se han completado. Y si traza un futuro potencial para la humanidad, al menos tenemos tiempo libre. El Sol eventualmente se hinchará para formar una gigante roja y finalmente explotará dejando atrás una enana blanca, pero tenemos alrededor de cinco mil millones de años para idear un plan de supervivencia.

Ref: arxiv.org/abs/1503.04376 : Esferas de Dyson alrededor de enanas blancas

esconder