Які існують поточні межі спостереження щодо існування сфер / роїв / кілець Дайсона?

Dyson сфера / рою / кільце являє собою гіпотетичну структуру екстра-земної об'єкт буде будувати , щоб зібрати більшу частину світла свого господаря зірки, і, швидше за все , генерувати досить сильну інфрачервону сигнатуру , які потенційно можуть бути виявлені з допомогою сучасних інфрачервоних обстежень (наприклад, WISE ). Чи є в цих дослідженнях якісь значущі обмеження щодо існування цих структур у Чумацькому Шляху (або за його межами)? Які види природних явищ можна було б переплутати з такими структурами, якби вони існували?

Читання оригінального аргументу Дайсона дає корисну інформацію. Він каже, що така сфера мала б поверхневу температуру 200-300 кельвінів, оскільки вона переробляла б частину енергії, яку вона поглинає при інфрачервоній довжині хвилі. Це можна порівняти з температурою охолодження Y-типу коричневих карликів . Якщо ми можемо припустити наближення чорного тіла і радіус близько 1 АС, ми отримаємо світність для сфери 200 K Це набагато ніж прохолодний коричневий карлик тієї ж температури. Крім того, закон Планка

$$L_{\text{DS}}\simeq4\pi\sigma R^2T^4\sim10^{25}\text{ Watts}\simeq0.1L_{\odot}$$ дає пікову довжину хвилі чорного тіла близько 14 500 нм, розміщуючи викиди в середньому інфрачервоному діапазоні, як очікувалося. Слід очікувати, що відносно гарячі бурі карлики мають високі інфрачервоні викиди. Іншими словами, сфера Дайсона повинна здалеку виглядати на зразок великого світлого коричневого гнома.

Сфери Дайсона на класичному малюнку суцільної оболонки, що огортає зірку, насправді нестабільні, тому навряд чи вони коли-небудь будуватимуться. Слід очікувати, що інші варіанти - рої Дайсона, кільця, бульбашки тощо -, які складаються з великих масивів менших об'єктів, набагато частіше створюються.

Фермілаб використовував дані інфрачервоного астрономічного супутника (IRAS), щоб шукати сфери Дайсона як другорядну місію , шукаючи смугу в інфрачервоній довжині хвилі з центром близько 300 К (див. Carrigan (2009) ), охоплюючи 100 К до 600 К. Дослідження розпочалося з 250 000 джерел пролітали понад 96% неба, а потім звели їх до приблизно 6 000 на основі температурного діапазону та потоку. Нарешті було залишено 17 «неоднозначних» кандидатів. Наскільки мені відомо, це найповніше дослідження, проведене досі.

Звичайно, були й інші , більшість із яких використовували дані IRAS. WISE та 2MASS також надали дані. Було знайдено дуже мало кандидатів, і було підраховано, що будь-який в межах приблизно 1 кпк у розумних діапазонах температури (менше 400 К) повинен був бути серед них.

Дійсно є природні джерела, які можуть виявитись помилковими. Каріган перераховує декілька:

• Пилові снаряди навколо зірок, можливо, зазнають масових втрат
• Зірки, вбудовані в запилені місця, включаючи щільні туманності
• Мінні змінні , які зазнають масових втрат до кінця свого життя
• Планетні туманності
• Зірки AGB , які можуть створювати кругові конверти, а також зірки після AGB